火力发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施.pdf

火力发电厂汽轮机轴承振动大的原因分
析及处理措施

摘要：对于火电厂而言,规模和装机容量的扩增是产业发展壮大的基本要求,
然而,大型火电厂的主要发电设备汽轮机仍存在着一定的问题,伴随着发电量需求
的增加,导致汽轮机轴承的承受负担增大出现振动大的情况,面对这一问题,不仅
需要优化改良汽轮机轴承的生产工艺水平,还需要技术人员进行深入研究,提出有

效的处理措施来改善汽轮机轴承振大的问题。

关键词：火电厂；汽轮机；振动；实例

引言

随着文明的进步，工业的发展，在居民日常的生活和工业的生产中，对
供给电能的质量提出了更高的要求。在实际工作中，汽轮机故障，尤其是轴承振
大，对汽轮机的安全稳定运行有严重的影响，因此本文针对汽轮机振动大的一些

常见原因以及某电厂改造的210MW汽轮机组启动过程中轴承振大原因进行分析。

一、汽轮发电机振动大的危害

汽轮机振动超标，会使动静碰磨严重，部件松脱。轴封磨损严重时，降
低机组经济性，蒸汽易进入轴承，造成油中水分过高，导致油膜失稳，甚至导致
润滑油乳化，对汽轮机组安全稳定运行影响很大。消除异常振动，是确保汽轮机

安全运行的重要环节。

二、汽轮机轴承振动大产生的原因

（1）转子质量不平衡引起的振动

转子质量不平衡是汽轮发电机组最为常见的故障。转子质量不平衡
是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损而造成的故障。在转子转动过程中，
偏心质量产生的离心力是个不平衡力系，传递到转子的支撑轴承和基础上将产生

振动。转子质量不平衡具有以下特征：

1）水平方向振动通常略大于垂直方向振动

2）振动随转速变化

3）振动随负荷变化不明显

（2）汽流激振引起的振动

气流激振是由于气流力引起的自激振动，为了提高机组参数，通常采
用提高蒸汽参数方法，这就产生了可以导致轴承失稳的激振力。气流激振在高参

数汽轮机上尤为常见，尤其出现在高压转子上。引起汽流激振的原因有以下几种：

1）转子与气缸同心度偏差大

2）动叶与静叶（喷嘴）之间的轴向间隙过大

3）调节阀开启顺序不合适

（3）转子不对中引起的振动

汽轮发电机组是用多转子连接而成的轴系，各转子间由联轴器连接，
当转子系统出现不对中后，会引起设备的振动，轴承磨损，动静部分摩擦，油膜

失稳，对汽轮机机组安全稳定运行危害极大。引起转子不对中的原因有以下两种：

1）联轴器不对中

联轴器不对中主要是因为安装过程中找正误差和对热态转子不对中

考虑欠佳。

2）轴承不对中

轴承不对中实际上反映的是轴承座标高和左右位置的偏差。轴承不对
中主要是由于启机过程中，受热不均，从而引起气缸受热膨胀不均，或低压缸排

汽温度过高，受热后膨胀，抬高后轴承座。
（4）动静碰磨引起的振动

汽轮发电机组转子与定子的碰磨是运行中常见的且对设备破坏性较
大的故障。汽轮机组的碰磨经常发生在轴封、叶片围带气封、隔板气封、各轴承

油挡、轴瓦等部位，引起动静碰磨有以下原因：

1）暖缸不充分使上缸与下缸温差过大，气封部位径向间隙减小或消

失

2）升速或增加负荷过程过快，汽轮机胀差过大，动静部位轴向通流

间隙减小

3）机组运行过程中，蒸汽带水，汽轮机推力增大，轴向通流间隙

减小。

（5）轴封供汽参数变化引起的振动

在汽轮机组中，轴封是保障机组安全稳定运行的重要部件。轴封压
力，温度都对机组振动有影响，轴封温度过高，使轴颈加热过大引起胀差增大，
减少动静间隙，导致碰磨引起振动。温度过低，轴颈局部冷却，局部应力过大，

导致轴系不稳引起振动。

三、汽轮机轴承振动大的处理措施

3.1利用汽轮机“闷缸”原理消除振动现象

汽轮机本体由转动部分和静止部分组成，转动部分包括动叶片、叶
轮、主轴、联轴器及紧固件等旋转部件；静止部分包括汽缸、喷嘴、隔板、蒸汽
室、轴承、隔板套、轴承座、汽封、机座和锚固件。汽轮机工作原理：锅炉产生
的高压蒸汽推动汽轮机透平叶轮旋转，将蒸汽的热能转变为转子回转的机械能。
汽轮机转子与发电机转子连接，汽轮机回转带动发电机回转，切割磁力线，机械
能变为电能。“闷缸”原理就是隔绝汽轮机所有进汽，包括排汽和疏水，停止汽

轮机本体的一切疏水，尽可能保持汽缸上下温度一致，以减少转子的热弯曲。
“闷缸”操作：机组突然发生强烈振动超过125μm时，汽轮机应该采
取紧急停机措施，立即破坏真空进行闷缸操作。“闷缸”操作步骤主要就是破坏
真空，关闭所有的进气门、疏水门，具体包括：（1）恢复润滑油系统向汽轮机
轴承供油；启动顶轴油泵；（2）开启真空破坏阀，停止给水泵运行，即空气进
入汽轮机，产生鼓风摩擦，对转子起制动作用，使转子停止转动；（3）隔离汽
轮机本体的内、外冷源；（4）关闭进入汽轮机所有汽门以及所有汽轮机本体、
抽汽管道疏水门，使汽轮机上下汽缸