空压机组汽轮机振动大的原因分析

苏晓峰

（青海盐湖镁业有限公司，青海 格尔木 816000）

1 空压机组汽轮机

汽轮机作为能源转换的重要设备，在现代社会中扮演着至关重要的角色，保证汽轮机的安全稳定运行具有重要的意义。在“能源革命”大背景下，汽轮机组面临着深度调峰、长时低负荷运行的需求，工作条件会显著偏离原始额定工况，给关键部件的安全性带来了很大的挑战，严重威胁机组的正常运行，对汽轮机的设计制造、运行控制和维护检修等各个方面都提出了更高的要求。

近年来，国内外诸多学者针对汽轮机本体及热力系统，在多物理场耦合分析、多目标优化设计方法、自动控制理论、故障检测方法以及运维智能决策等方面开展了大量研究，并结合相关控制策略以及维护措施，不断提高汽轮机的整体性能。

空压机组汽轮机在日常的工作当中主要是运用于锅炉当中，其主要的作用就是将其锅炉装置当中所产生的高压蒸汽做功，从而起到驱动内部压缩机组的作用。并且在正常的工作中其中的东风装置主要是为其通过经过压缩所产生的空气源。在装配的过程中是需要对其汽轮机的上下的缸体进行检查的，对其缸体的温度、汽轮机的轴承温度等进行检查，检查都得数据是否符合其标准。如果显示的都满足其标准要求，那么便代表着汽轮机组的调试成功。

在汽轮机正常运行的过程中工作人员在操作是否规范。

2 汽轮机振动大的现象

在正常的工作当中，机器的运转是一方面的重要组成部分，但是在运行的过程中人在当中也充当着比较重要的位置。首先，作为一名合格的技术人员来说要具有善于观察的能力。在汽轮机正常运行的过程中一旦出现了机组的负荷数值开始降低并且降低的速度是极快的，知道显示的数额为零，并且在这个过后才能当中机组得表现为声音上的异常。如果出现机组的转速过快并且远远超过了规定的数值并且呈现继续上升的现象，这时就需要引起足够的重视。导致这种现象的出现极有可能是由于其汽轮机本身的调节系统出现的问题，调节系统无法按照正常的运行进行工作。

当工作人员在正常的工作当中出现了“机组振动大报警”发出，并且伴随着就地汽轮机振动明显增大。表现为这种的现象既有可能是由于其轴瓦出现问题或者故障所导致的，这种故障如果不进行及时的解决，其动静的部分的摩擦会加剧。并且种摩擦不但会引起汽轮机内部的统统部分零件的损坏，还会由此降低机组的整体的运行能力，并且造成经济损失。出现这种摩擦由于其不同的情况所导致的摩擦的部位也是不一样的。但是在工作当中比较常见的情况是由于摩擦的部位不同而导致的出现汽封、叶片损坏、叶轮和隔板变形和大轴弯曲的情况。并且其内部的有关于加速方面的零部件也会受到损害，主要是对于其内部的轴瓦、轴颈、发电机转子滑环和励磁机整流子等零部件造成出现磨损的现象，更严重的话造成损坏的出现。一般情况下是不容易出现损坏的现象的，这是需要一个比较长时间的磨损的。但是振动部件表现出交变应力的增强的现象，一般会导致造成损坏的时间加速。这种短时间的内较大的振动会导致其相关的零部件出现一种疲劳损坏的现象。例如，在运行的过程中内部的轴瓦里面的乌金由于在短时间内发生了较大的振动撞击便会出现表面劳裂纹以致剥落、脱胎和碎裂的现象出现。

随着汽轮机的振动，内部的紧固件便会出现断裂或者松脱的现象。甚至会可能直接或者间接导致会出现重大的设备事故。造成汽轮机出现振动的原因是比较多的，较为常见的是由于在工作的过程中对于机器进行的暖机不良所导致的。还有就是需要注意的就是环境变化的过大也是会导致出现振动的现象的。这些观察都是需要工作人员完成的，并且在观察记录的过程中是需要具有良好的分析能力，从而可以在故障发生的第一时间做出相对应的应急措施。

3 案例分析

2019年12月5日08时33分28秒，#2机组负荷320MW、汽轮机转速2998rpm、主蒸汽压力23.41MPa、主蒸汽温度569.7℃、床温平均值941.87℃，给煤机全部运行，给煤量194t/h，各风机运行正常。

#2汽轮机#1轴承温度53℃、推力瓦温度63℃，#2轴承温度85.1℃，#3轴承温度83.3℃，#4轴承温度72.9℃，#5轴承温度74.2℃、#6轴承温度67℃。#2汽轮机1X振动68.69μm、1Y振动55.85μm，2X振动23.38μm、2Y振动62.75μm，3X振动90.8μm、3Y振动68.69m，4X振动76.23μm、4Y振动64.48m，5X相振动49.47m、5Y振动45.81μm，6X振动52.8μm、6Y振动46.2μm。主汽门开度均为99.8%，调阀开度GV1为97.1%GV2为95.9%、GV3为96.1%、GV4为99.1%。

8时33分57秒#2机汽轮机跳闸，发电机解列。ETS首出汽机轴承振动大。调曲线发现，跳机时1X振动259.1μm(轴振跳机动作值254μm)、1Y振动196.2μm，2X振动58.9μm、2Y振动148μm，3X振动183.2μm、3Y振动99.1μm，4X振动126.9μm、4Y振动126.9μm，5X振动73.2μm、5Y振动52.1m，6X振动56.2m、6Y振动46.8μm。

（1）原因分析。汽轮机跳闸前，AGC投入正常，主汽温度、主汽压力、真空、轴移、膨胀、润滑油温、抽汽压力均保持稳定，运行人员无重大操作，现场无检修工作。从振动大到跳机历时仅3秒，汽轮机跳闸后各保护联锁动作正常。

事故发生后，现场热控人员立即对ETS系统接线进行检查，接线牢靠且控制系统无异常；汽机人员就地检查地脚螺栓无异常，惰走时间53分符合设计要求，且现场听音正常，无异音。后与上海汽轮机厂联系，回复，保持盘车状态。

（2）事后处理。为了彻底排除设备故障，经技术讨论后决定12月8日#2机组冲转至3000rpm，再次确定机组振动状况。8日10:29#2机组冲转至3000rpm定速，冲转过程中各轴振动值正常，轴瓦温度、轴承回油温度稳定无异常；定速后1X振动48μm、1Y振动29.6μm，2X振动18μm、2Y振动40μm，3X振动78.1μm、3Y振动46.8μm，4X振动48.9μm、4Y振动50.9m，5X振动54μm、5Y振动41m，6X振动29.8μm、6Y振动35.0um；听音检查汽轮机无异常，运行半小时后，3X缓慢上升至105μm，随后缓慢下降至99μm稳定。上海汽轮机振动技术人员经TDM上数据分析后认为，机组振动和机组168期间基本相同，具备连续带负荷运行条件。12月8日汽机冲转至3000rpm时机组振动等参数画面：汽轮机轴承监测

（3）做出的预防措施。首先就是针对油膜偶发不稳定，在机组运行过程中做好油温控制，做好轴封压力的控制及滑销检查。其次就是针对于运行人员加强对系统参数的监盘管理，如：凝汽器真空、主蒸汽参数、有功负荷、热负荷、励磁电流等，加强对设备管理的技术培训，提高应急处理能力。

4 总结

以上就是对于空压机组汽轮机振动大的原因分析，在工作当中造成汽轮机振动大的原因是较多的，并且在出现故障的时候是需要及时做出应急措施。因此对于工作人员的技术要求是较高的，同样在众多的事故案例当中也体现出了技术人员的重要性。