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大型火电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理

摘要：汽轮机是大型火力发电厂发电设备运行最重要的组成，其运行效率极大地影响着发电厂的发电效率，汽轮机组在长时间高负荷的运转下会导致轴承振动性加大而对机组设备的生产运行效率带来影响。本文对大型火电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理进行探讨。

关键词：大型火电厂；汽轮机；轴承；振动

1大型火电厂汽轮机轴承振大的原因分析

1.1汽轮机的非正常运行

大型火电厂汽轮机在设备运行过程中出现轴承振大的原因，主要是由于汽轮机的非正常运行所导致，一方面是当汽轮机在运行处于不平衡负荷状态时汽轮机中含有一定的负序电流分量，这容易造成轴承运转电压偏离理想状态进而导致轴承在运转过程中出现振动和损耗。另一方面，则是由于汽轮机转子在运转时电枢电流会引起转子的倍频转矩脉振，虽然能够通过在定子铁芯采取一定的隔振处理，但由转子带来的不稳定电流依然会导致汽轮机的非正常运行。

1.2凝汽器退出运行

在汽轮机的运行过程中，需要凝汽器参与运转实现对设备的有效散热，当部分凝汽器失效退出运行状态，则会降低汽轮机的运转效率，汽轮机转子无法达到额定功率，这会导致轴承空转的情况出现加大轴承的振动频率。同时，当汽轮机冷凝器退出运行后，设备中的热量无法得到有效发散，转子的热变形程度与转子的运行时间有较大的关联，只有当转子变形程度超过其承受负荷后，才会对机组轴承的运转带来影响，这种来自金属特性的变形问题带来的轴承振大影响可以通过对机组设置定速运行时间及冷却时间进行有效避免，但转子发生的热变形的原因并不完全与运行过程中的受热有关，由于机组在运行一段时间后会有一定的冷却时间，在此过程中，转子会因为热应力扩散不均匀而集中于转子的某一处，在多次运行和冷却后，转子表面会呈现出凹凸不平的状态，这将对机组的正常运行产生严重影响。

1.3设备运行引起轴承摩擦振动

机械设备在运转过程中摩擦现象不可避免，对于摩擦问题，如果不采取有效的优化处理措施则会对设备带来巨大的损耗。在火电厂的汽轮机中，由摩擦振动引起的机组轴承振动加剧主要体现在转子与轴承的摩擦、机组急停摩擦及转子摩擦三个方面。在转子与轴承的摩擦上，汽轮机组在运行时随着区间波形的分化量增大，波形出现“削顶”不规则的轴承运转会导致其振动加大。在机组急停产生的摩擦中，由于火电厂的生产过程极不稳定，当出现危及人身安全或者设备参数异常时造成机组设备急停的情况出现，机组紧急停车会在轴承间产生较大的惯性扭转力使得轴承产生逆向转动，轴承速度方向的变化会对机组带来巨大的抖动。而在转子自身产生的摩擦中，由于蒸汽通道中气压差的出现使得转子转动受到不平衡力的影响进而造成机组轴承振动加剧的情况出现。

1.4运行操作人员的违规操作引起轴承振大

在现阶段，火电厂中汽轮机机组操作人员的专业素质能力较差，面对设备的运行问题不能通过有效的操作方式进行处理，同时，操作人员在日常的工作中没有提高对轴承振动大风险意识，有问题时未及时安排消缺，加剧了设备的损耗。同时，操作人员对于设备的运行管理意识缺乏，工作开始前不能按照规范要求对设备进行检查，并且在定期的设备维护工作中为了节省时间设备的检修只是停留在清洁打扫上，缺乏对设备的有效管理，设备的运行中必然会出现大量的故障问题，此外，操作人员的违规操作也对汽轮机设备的稳定运行造成了巨大影响，必须对员工展开相应的技术管理培训，减少员工的错误或违规操作，提高员工的设备管理意识。

2大型火电厂汽轮机轴承振大的处理方法

2.1正确启停汽轮机

汽轮机设备运行操作人员的不规范操作是引起火电厂汽轮机轴承振大的重要原因之一。因此，规范化运行人员的操作和重视运行人员的培训将实现汽轮机的高效运行。汽轮机的启停并不是简单的开关设备操作，在开启汽轮机时，应将新汽参数分为额定参数和滑参数，进而调节控制阀门进汽量，实现汽轮机的冷态、热态、极热态的方式启动。同时，在阀门进汽过程中，还应对凝汽器中的冷却水剩余进行检查，避免汽轮机运行过程中凝汽器停运。而在汽轮机的停机操作中，一般而言，汽轮机的停机只需要依次序对各项控制系统进行关闭，但面对汽轮机出现异常声响，凝汽器真空急剧下降、油系统着火等情况时应采取紧急停机的方式关闭汽轮机，避免轴承在汽轮机异常中振动加大出现烧瓦、碰撞变形等问题。运行操作人员在针对汽轮机轴承振大问题进行控制调整时，也可以通过降低电枢分散电流，对转子提供持续的电力输出来进行有效改善。此外，还需要通过运行人员制定曲线走势图将轴承变化的幅度与运转负荷间变化比率进行记录，分析不同运行状态下设备摩擦力因素对轴承带来的影响，进而更好地制定出设备生产运行的方案。同时，运行人员班组也应对汽轮机设备展开逐一的检查，根据蒸汽流量特点对转子、叶片所能承受的气压值进行参数调整，达到降低气流激振的目的。

2.2控制设备运行效率，减小转子受热变形

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