汽轮机安装对运行振动影响的分析陈恭.docx

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汽轮机安装对运行振动影响的分析陈恭

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摘要：汽轮机属于大型高速转动精密机械，结构设计复杂，安装工作涉及工序多，难度大，精度要求高。汽轮机运行振动大小是衡量汽轮机安装质量最重要的一项指标，该指标的优劣，直接影响汽轮发电机组的长期安全稳定运行，因此在汽轮机安装过程中，必须严格控制施工质量，尤其是重点对那些与机组运行振动密切相关的工序环节进行严格质量控制，确保汽轮发电机组机组运行振动在允许范围内。

关键词：汽轮机安装振动控制

汽轮发电机组运行过程中产生振动超标的情况时有发生，造成振动的原因很多，但总的归纳起来不外乎分为三类：首先是设备制造方面的原因，包括汽轮机的结构设计方面；其次是机组安装过程的质量问题造成；最后是汽机运行操作原因，汽轮机启动、升速、并网及升负荷过程未严格按照制造厂运行说明书的相关要求进行等。随着我国工业设计制造水平的大幅度提高，高精度数控车床等先进加工设备的普及运用，设备制造水平较90年代以前有了极大的提高，加之制造企业质量管理水平的提高，基本已不存在由于设备制造原因造成的汽轮机运行振动问题；因运行操作方面的原因造成振动虽经常发生，但只要未造成设备的损坏，其原因分析和处理都较为容易；而现场安装由于环境条件、管理水平、施工人员的技能水平等涉及的影响因素众多，控制难度较大，容易发生因安装质量问题引起汽轮机运行振动，且事后的分析、处理都较为麻烦。下面主要就汽轮机安装过程中，与产生运行振动密切相关的一些主要环节做如下分析和阐述。

1、基础处理

汽轮发电机基础土建浇筑完成并养护合格后，台板支撑无论设计是采用垫铁还是砂浆垫块方式，基础表面的浮浆层都必须进行彻底清除。汽轮机设备整体安装完成后有近千吨的自重作用于基础之上，高速转动过程中对基础还要产生一个振动作用力，而这部分浮浆层因强度低，在动载荷作用下发生破坏，从而造成局部设备标高变化，整个轴系中心发生改变，引发机组运行振动。在处理浮浆层时，注意不能简单的对基础表面做打麻面处理，必须将浮浆层全部剔除。一般来说，浮浆层厚度为2-5mm，但为稳妥起见，可将基础表面整体剔除1-2cm，剔除后应能见混凝土中碎石为准。对于采用垫铁设计的基础，还必须按照规范要求，将垫铁下方基础混凝土凿平，垫铁与基础必须接触密实，通过红丹着色检查，接触面积达到75％以上，凿平处长宽方向尺寸要大于垫铁长宽约20～30mm，便于垫铁位置微调。我们常说的“万丈高楼平地起”，也就是强调基础稳固的重要性，没有一个稳固的基础，是谈不上设备的稳定运行的，尤其是汽轮机这种高精密的高速转动机械更加需要一个稳固的基础。因此，汽轮机安装做好基础处理环节非常重要。

2、台板及轴承座安装

汽轮机垫铁、台板及轴承座安装，从制造厂及电力规程规范要求上来说，重点强调的一个问题就是接触必须密实，无论是垫铁与垫铁之间、垫铁与台板之间、台板与汽缸或轴承座之间都存在接触，对这些接触面的接触质量标准，都做了具体规定。这些要求都必须要去重点控制和满足。其道理和基础处理一样，如果这些设备之间的面接触变成了线接触或少量的点接触，在短时间内或许不会出现问题，但随着机组的运行振动或不均匀磨损，必然会发生局部的标高、位置变化，从而造成机组轴系中心的变化，使机组运行振动超标。在安装过程中，这里要重点注意两个方面的工作，一方面是在机组水平、扬度、负荷分配及轴系中心初找并定缸，且消除台板与汽缸（或轴承座）接触间隙后，每组垫铁最上面一块的顶面与台板底面之间必定出现间隙，这时的接触基本上在一条线上，属于线接触，这种接触质量是远远满足不了要求的。此时，现场必须要通过着色法对研，消除垫铁与台板间接触面间隙，并使接触面积达到75%以上；另一方面，由于目前几乎所有大型机组已经将以前常采用的铸铁台板改进为钢板加工的柔性台板，而柔性台板在现场进行台板与汽缸或轴承座接触检查时，由于塑性变形等原因，自重状态下检查通常是达不到标准要求的，此时不能盲目的按照老办法，用磨光机进行打磨研刮处理，而应该采用在台板上加压后再次检查。其原因在于柔性台板较铸铁台板整体刚性小，可以通过下部垫铁的调整，使台板局部变形保证台板与轴承座表面的贴合严密，只要台板表面在制造厂内加工没有大的局部凹坑等缺陷，现场通过加压检查都是能达到规范要求的质量标准的。采用手工打磨出来的接触面，虽然表面上看接触面积满足标准要求了，其实这样处理出来的面始终是点接触，点接触的质量是不如制造厂机械磨削加工出来的面接触质量好的。

3、滑销系统的检查与安装

汽轮机滑销系统是控制机组热态下缸体只能按照设计允许的方向膨胀，从而确保机组在高温条件下，轴系中心保持不变，机组转动（转子）、静止（隔板、汽封套）部件间的相对尺寸变化在允许范围内，不因金属热态膨胀而发生动、静摩