电厂汽轮机轴承常见问题及改进对策研究

【摘要】轴承作为电厂汽轮机的重要组成部分，在使用过程中不可避免的会存在一些问题，若得不到及时有效的处理，则会影响到机组的正常运行，降低电厂工作效率。本文就围绕汽轮机轴承这一部件，重点分析其常见的问题并探讨相应的改进对策。

【关键词】电厂运行；汽轮机轴承；改进对策

随着经济的快速发展和电力需求的增加，电厂对于各机组运行的稳定性也提出了更高的要求，越来越多的高参数、大容量的设备被投入使用。作为汽轮机的重要元件，轴承承担着重要的作用，但在运行过程中振动问题时有发生，若得不到有效处理，将影响到机组的正常运行，严重时甚至会出现非正常停机现象。因此，加强对汽轮机轴承问题的研究也是当前电厂工作的重要部分。

1.电厂汽轮机轴承的类型及用途

汽轮机轴承包括主轴承（支持轴承）和推力轴承。其中推力轴承是承受转子的轴向推力和确定转子在汽缸中的轴向位置，为防止静摩擦力的出现，转子的位置要固定好。支撑轴承是用来承担转子在不平衡情况下运转所产生的离心力，以保证转子质量。除此之外，为保障电厂及汽轮机的正常运转，轴承还需要承担转子径向位置，保持转子转动中心与汽缸中心一致。

2.电厂汽轮机轴承在运行过程中出现问题

2.1推力轴承的常见故障

假如推力轴承被损坏，轴向很大程度上会发生位移，推力瓦的乌金温度会升高，严重时甚至会出现推力瓦块会冒烟或者局部及全部熔化。那么，损坏推力轴承的原因有哪些呢？具体表现在以下几方面：1）机组瞬间甩负荷或中压气门错误关闭等，都可能造成推力轴承被烧坏。2）汽轮机内隔板的结合面间隙增大，蒸汽叶片污垢积聚，在清理过程中力度过小也会导致上述情况出现。3）汽轮机运行过程中，负荷过大或出现水击情况、蒸汽温度降低时的处理不当等，是导致推力轴承烧坏的常见原因。4）油系统使用时，由于管理存在问题，使油系统中的杂质未得到及时有效的清理，破坏了推力瓦块的油膜。5）发电机转子接地出现错误，在轴线电流的作用下推力瓦块出现电腐蚀的情况。6）隔板汽封间隙过大，提高了轴向推力。7）机组改造时，轴线推力理论值与实际计算值之间存在很大的偏差，使得回油与进油的管路尺寸不达标，推力轴承因此受到破坏。8）推力瓦块、轴颈扬度、推力盘平行度不达标。

2.2气流轴承出现激振

气流轴承出现激振是汽轮机轴承常见的问题之一，激振出现的原因主要有以下几方面：1）汽轮机运行时蒸汽密度大、蒸汽压力锅高，蒸汽密度、轨道上的激振点影响着蒸汽涡流的干扰能力，导致气流轴承激振的出现。一般来说，蒸汽密度越高，气流激振也越容易出现。2）机组的转子长、容量大，由于转子挠度大，刚性降低，转子的自振频率也较低，此时激振频率与之相近时，就会出现振动。3）当机组负荷达到某一临界值时，就会出现蒸汽自振荡，只有当机组负荷降到合理范围内后振动方能消失。4）容量大的转子，其出现气流振荡的情况也更为严重，如高压缸气流调节处的气流激振最严重。

2.3轴承振动

火电厂汽轮机最常见的问题便是轴承振动，处理不当，则可能引发跳闸事故的出现，影响到电厂的正常运行。要解决这一问题，就得寻根究底，那轴承振动的原因有哪些呢？归纳如下：1）汽轮机入口处得蒸汽密度过高，导致气流激振的出现。2）轴承转子安装的质量不达标，动静部分的中心与实际有很大的偏差，且圆周上阻气环和动叶复环之间有较大的间隙，使得蒸汽透过这些位置进入，影响圆周压力的平衡，增加了转子激振出现的概率。3）汽轮机机组中的转子长度长、容量大、挠度也较大，这样一来转子的刚性和自振频率也随之降低，蒸汽对转子作用的频率接近时，振动就会出现。4）随着机组负荷增长到一定数值时，就会导致蒸汽激震荡的出现，这时就需要采取及时有效的措施进行处理，只有当负荷降到合理范围值内后，振动方可消失。

3.火电厂汽轮机轴承问题的应对措施

3.1加强管理上的控制

要加强对汽轮机操作与运行各环节的控制与管理，以提高汽轮机的运行质量和延长轴承的使用寿命。首先，要组织定期对汽轮机工作人员进行具有针对性的培训，提高工作人员对事故的预防判断能力和应急处理能力。其次，要加大对瓦温、压力、振动、回油温度等关键点的监督力度，以预防相关问题的出现，提高设备运行的稳定性与安全性。最后，对汽轮机的检修过程加以控制，确保其检修质量。

3.2加强对气流激振的管理措施

1）针对汽轮机高调门流量进行试验，根据阀门的特征及轴承振动情况，合理调节阀门顺序，优化阀门的调节品质。2）当机组负荷不断提高时，这时工作人员需要时刻保持对轴系振动关注，并时刻监督与控制，一旦发现轴承振动升到报警值时，要立刻对机组负荷采取措施降低，或进行真空调整。3）在机组检修过程中，可适当提升1号轴承，以增强轴承的抗干扰能力。4）为防止气缸中心和转子运行出现偏移，就需要调整转子和气缸中心。5）提高隔板与转子直接的轴向间隙，当静叶、喷嘴和动叶之间轴向间隙不断增加时，气流动的激振力会有明显降低，汽轮机的内效率也会随之降低。

3.3其他方面的改进措施

1）油箱的控制。首先，要做好对油系统和油箱的控制工作，要将油控制在规定范围之内。油箱要定期进行检查，一旦发现油量快见底时要及时补油；按照规定，油箱还需定期进行滤水、放水和滤油操作。其次，合理调整油箱排烟风机的入口门，油箱中要有一定的负压，以保证尤其的正常分离。最后，结合油箱的具体运行情况，做好油质分析工作，一旦出现异常情况，需及时采取有效措施处理，以防情况进一步恶化。2）辅助油泵的控制。汽轮机在启动前要做好油泵连锁试验，停机和启动前要对所有辅助油泵进行试转。通过定期对油泵的检查和试验，以保障辅助油泵运行的稳定性。3）冷油器的运行控制。要严格按照相关制度规定对冷油器进行操作，如切换或停用冷油器时，要控制好油压，油温要保持平稳，不要出现较大的波动；冷油器的油侧要防止冷却水进入，油压要适当高出冷却水压；机组停机和启动时，要避免冷却水压出现较大波动，定期检测冷油器漏水情况。4）合理控制汽轮机轴承温度。不断地监视轴承温度，让汽轮机轴承温度保持在合理的规定范围内，一旦发现轴承温度有不正常变化，则应立即停机进行检查。除此之外，当轴瓦断油或水冲击等突发事故发生时，也应停机检查，直至解除隐患后方能重新运转。为避免因检修不到位而造成轴承损坏，就要对运行人员的检修工艺提出更高要求。5）做好轴承振动的监视工作。轴承振动是汽轮机轴承运行常见的问题，在机组运行过程中，若轴承振动突然不正常达到报警值时，应该立即采取措施降低机组负荷，控制到升高前的负荷状态。

4.结束语

综上所述，作为汽轮机的重要元件，汽轮机轴承的正常运行是保证汽轮机正常运行的前提与基础。为提升电厂机组运行的稳定性，就得从设备运行水平、监控水平、检修水平等方面入手，探索出有益于电厂长远健康发展的解决方案。

参考文献

[1]张学延，张卫军，王延博.汽轮发电机转子突发性振动问题分析[J].中国电力，2011（12）.

[2]王勇.电厂汽轮机设备及运行[M].中国电力出版社，2010.

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