张顺
冀东水泥（烟台）有限责任公司 265500
摘要：通过对汽轮机运行过程中出现的问题进行分析总结，及时判断汽轮机振动高的原因，并结合实际情况进行调整优化，及时有效地解决了汽轮机振动高的问题，为汽轮机长期运行积累了宝贵的经验，从而确保机组长周期稳定运行。
关键词：汽轮机转子；振动波动；运行优化；维修处理
一、汽轮机振动原因分析
（一）润滑油中机械杂质高，该汽轮机自２０１５ 年 ４月开始试车至２０１７年９月，在运行期间虽有停机检修，但未对润滑油箱进行清理，润滑油中机械杂质偏高，机械杂质进入汽轮机支撑轴承和止推轴承，造成汽轮机轴振动上涨。
（二）汽轮机支撑轴承、止推轴承温度上涨，判断为汽轮机止推轴承、支撑轴承在振动波动期间有磨损现象，导致部分润滑油泄漏，轴承内形成的润滑油膜承载能力下降，当汽轮机出现振动时，轴承有轻微磨损，造成轴承温度上涨。
（三）机组运行后期，汽轮机使用蒸汽量逐渐上涨，判断汽轮机叶轮存在结垢现象，立即对所使用的过 热 蒸 汽 进 行 分 析，发 现 蒸 汽 中 钠 含 量１２．６μｇ／Ｌ，ＳｉＯ２ 含量 １９μｇ／Ｌ，钠 含量超过设计值≤１０μｇ／Ｌ，ＳｉＯ２ 接近设计值２０μｇ／Ｌ。由于汽轮机所使用过热蒸汽品质不高，长时间运行导致汽轮机蒸汽通流部件及叶轮表面结垢，随时间增加，结垢的厚度不断增加，当结垢厚度达到一定程度后，会导致汽轮机工作效率下降、动静部分出现摩擦，造成机组振动波动。
二、汽轮机出现振动的处理措施
（一）采取优化措施保证机组运行
1稳定前系统工艺气量及氢碳比，禁止工艺气量大幅度波动，致使汽轮机负荷频繁变化。稳定后系统乙酸单元ＣＯ使用量，使后系统保持在１１０％负荷运行，压缩机和汽轮机配合调整后使机组进入最佳运行状态。
2对汽轮机油系统过滤器进行切换，切换出的过滤器更换滤芯备用。使用在线滤油机对汽轮机润滑油中的机械杂质进行过滤，并在汽轮机停机后对润滑油路油箱进行清理。
3将过热蒸汽压力由８.４ＭＰａ提高至８.９ＭＰａ，进入汽轮机过热蒸汽压力、温度提升后，同负荷下汽轮机使用的过热蒸汽量减小。降低汽轮机排气压力由０．８ＭＰａ降至０．６ＭＰａ，在配合汽轮机进汽的同时调整减轻汽轮机负荷，防止汽轮机因负荷波动而造成的振动波动。
4机组运行后期，汽轮机前、后轴承箱轴端密封出现漏油现象，漏油位置距离汽轮机本体及汽轮机排气管线较近，为了防止泄漏出的润滑油接触高温着火，制作漏油收集盒，把泄漏出的润滑油收集到盒内，统一回收清理。
（二）汽轮机停机检修
1汽轮机止推轴承磨损
机组拆检过程中发现，汽轮机前轴承箱止推轴承瓦块出现磨损积碳，挡油环出现严重磨损，挡油环磨损后止推轴承内润滑油量、油压下降，汽轮机运行中形成的油膜逐渐减薄，当机组振动出现波动时，由于止推轴承挡油环磨损润滑油外漏，造成油膜承载能力下降，轴承温度上涨。
2瓦块、挡油环磨损处理
针对汽轮机前轴承止推瓦块和挡油环磨损，分别作出不同的处理，对止推瓦块的磨损程度进行测量，并使用专业工具对瓦块进行刮瓦修复，最终确保所有轴瓦测量合格。由于挡油环磨损严重，考虑修复后不能达到预期效果，决定更换前轴承挡油环。
3前后轴端梳齿密封处理
根据汽轮机前、后轴承箱的轴端梳齿密封磨损情况分别进行处理，前轴承箱的轴端梳齿密封磨损情况较轻，对其进行修复，后轴承箱的轴端梳齿密封磨损比较严重，则进行更换。
同时，对前后轴端密封进行技术改造，在轴端密封外侧钻出１０的圆孔，与氮气管线连接，使用减压后３０ｋＰａ的低压氮气向轴承箱内吹氮气，并在轴端密封最内侧两个梳齿下部钻出３个５圆孔作为回油，其密封原理类似于干气密封后置隔离气。经过改造后，汽轮机前、后轴承箱的轴端密封处漏油消失。
4汽轮机前后轴端密封漏油
汽轮机前后轴承箱经拆检后发现，前后轴端梳齿密封出现磨损，由于轴端梳齿密封材质为铝合金，材质硬度不高，在汽轮机出现振动后，前、后两端梳齿密封出现磨损，造成密封失效漏油。
5汽轮机转子结垢
汽轮机开缸后发现主汽门阀前过滤器、叶轮、级间密封、汽轮机前、后汽封出现严重结垢。汽轮机前、后汽封块部分弹簧卡死，无上下活动量。汽轮机转子、定子结垢致使汽轮机工作效率下降，使用蒸汽量增大。在运行中，随着汽轮机叶轮结垢厚度不断增加，转子的动平衡逐渐破坏，动静部分有轻微摩擦，致使汽轮机转子振动频繁波动，随转子、定子结垢厚度增加，转子振动频率、峰值逐渐上涨。
6汽轮机转子结垢处理
一是，对汽轮机主汽门前过滤器、叶轮机级间密封、汽轮机前、后气封结垢进行清理，部分梳齿密封块进行更换，转子动平衡调试完成后，回装转子，调试各动、静之间间隙在指标要求内。
二是，由于汽轮机转子动平衡受到破坏，需对汽轮机转子返厂做动平衡实验，在转子做动平衡前需清理转子表面结垢，并对转子做着色检查，未发现缺陷。转子在动平衡试验机上转动后发现，首级叶轮及二级叶轮相位不平衡量在１３～５７ｇ左右，标准为３０ｇ，随后对转子进行不同转速下的调试，调试后对首级、二级叶轮进行打磨、加平衡块调整。
三是，针对过热蒸汽品质差的问题，采取调整药剂的措施，将原使用的药剂磷酸三钠改为化学药剂Ｗ８００，更换后高压蒸汽品质明显好转，经分析，蒸汽中的钠含量≤２．５６μｇ／ｋｇ，二氧化硅含量≤４．２６μｇ／ｋｇ。当汽轮机再次拆检时，发现汽轮机通流部分及转子表面干净无结垢。
三、运行调整、检修后达到的效果
（一）运行调整后达到的效果
在对汽轮机运行进行调整后，汽轮机之间每次振动、波动间隔逐渐延长，由原２～４ｄ波动１次延长至１０～１３ｄ波动１次，振动的峰值逐渐减小，其中，汽轮机１号振动测量点由最高的３９μｍ降至１６μｍ，２号振动测量点由最高５２μｍ降至３８μｍ，３号振动测量点由最高８４μｍ降至６１μｍ，４号振动测量点由最高６８μｍ降至４９μｍ。
（二）检修后达到的效果
该汽轮机再次启机时，在升速过程中发现汽轮机临界转速由原临界转速下降６００ｒ／ｍｉｎ，分析原因发现是因转子做动平衡增、减平衡块及一二级叶轮打磨所致。汽轮机在过临界过程中相较以往振动偏大，接近报警值，原因为该转子虽经过返厂处理，但转子的相位不平衡量未达到合格标准，转子还存在转动不平衡状态。进入运行区后，汽轮机轴温、位移正常，与２０１７年９月未出现振动、波动前对比，前轴承箱振动数值偏大，其中，汽轮机前轴承１号测量点２０μｍ，２号测量点３３μｍ，后轴承箱３号测量点５μｍ，４号测量点１０μｍ。汽轮机支撑、止推轴承温度最高为６８℃，整体运行稳定。考虑到转子动平衡仍然达不到合格标准，决定重新制作一根转子，制作周期为两个月，在２０１８年１０月大修期间更换为新转子，更换后汽轮机１号测振点４μｍ，２号测振点６μｍ，后轴承箱３号测振点９μｍ，４号测振点５μｍ。机组其他参数均稳定正常。
结束语
结合某煤化工有限公司年产４０万ｔ／ａ煤制乙酸和２０万ｔ／ａ煤制乙二醇项目所配套汽轮机的实际运行情况，分析汽轮机在运行过程中出现振动波动的原因，并制定运行中优化调整的措施。经过维修后，现汽轮机振动稳定运行正常。
参考文献
[1]对汽轮机振动高的运行优化及处理讨论[J].谭玮琛.??黑龙江科技信息.?2019(32)
[2]小议汽轮机振动高的运行优化及处理措施[J].吕锦.??装备制造.?2019(04)