汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法

摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。

关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象

对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。

而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。

一、汽轮机异常振动原因分析

汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。

二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除

引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。

（一）汽流激振现象与故障排除

汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。

（二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除

转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是

两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。

与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个“凹谷”，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。

（三）摩擦振动的特征、原因与排除

摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。

三、在振动监测方面应做好的工作

目前200MW及以上的机组大都装设了轴系监控装置，对振动实施在线监控，给振动监测工作创造了良好的条件。其他中小型机组有的虽装有振动监测表，但准确度较差，要靠携带型振动表定期测试核对，有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监测工作，一般都比较薄弱，不能坚持定期（每周、每10天等）测试或测试记录不全不完整等等，不利于有关振动规定的认真执行。因此，电厂应明确规定测试振动的周期，给汽机车间专业人员和运行现场配备较高精密度的振动表，并建立专业人员保存的和运行现场保存的振动测试登记簿，按规定周期测试并将测试结果记入登记簿。测试中发现振动比上次测试结果增大时，专业人员应及时向领导汇报，并分析振动增大原因，研究采取措施，必要时增加振动测试次数，以监测是否继续增大。运行中如发现机组振动异常时，应立即使用现场保管的振动表进行测试，如振动比上次测试结果增加了0.05mm时，应立即打闸停机。如振动增加虽未达到0.05mm，但振动异常时听到机组有响声（如掉叶片等），或机内声音异常时，也应停机进行检查。对一般的振动增大，也应向车间汇报，以便组织分析原因，采取措施。

四、结论

总之，机组振动测试结果是研究分析机组运行状况的重要技术依据。多年来，不少机组因振动大而拖延了投产期和检修期。对生产运行来说，接收了振动符合标准的机组以后，还必须加强振动监督，对振动监测做到制度化、经常化，必须在机组振动突然增大达到规程规定值时，及时果断地将机组停运，防止扩大损坏或对振动虽然增大，但尚未达到规程规定紧急停机数值的异常现象。及时对比分析，查找原因，并采取措施防止设备损坏事故的发生。

作者简介：赵珣（1982－），女，内蒙古根河人，湛江电力有限公司助理工程师，研究方向：集控工程师。

(1) 转动部分平衡的不正确。

(2)汽轮机、发电机等对中不好。

(3)机组附属转动件，如调速器、主轴带动的油泵、危急保安器等部件平衡的不好，安装

不良。

(4)受热的机件安装的不正确，在冷态安装时没有考虑它们热态工作时的自由热膨胀、热

变形，使得机件在受热工作时不能自由膨胀而变得有些弯曲，破坏平衡。如各种轴在受热无处膨胀时，将被顶弯，失掉平衡，造成振动；机壳受热不能自由膨胀时，也会变形引起振动。

(5)某些机件配合尺寸不符合要求，如轴封片与轴颈配合间隙不对，配合过紧，则在受热

时轴颈与密封片相摩擦，引起振动。

(6)轴承有缺陷，如轴瓦巴氏合金脱层、龟裂；轴承与轴瓦安装间隙不合适；瓦壳在轴承

座中松动；轴承动态性能不好，发生半速涡动或油膜振荡等，造成振动。

(7)机组基础不符合要求或基础下沉，都会使机组发生振动。

2、运行方面的原因

(1)汽轮机汽缸保温不良、在启动前预热的不充分或者不正确，因而造成蒸汽轮机在启动

时转子处于弯曲状态。

(2)固定在汽轮机转子、联轴器、变速器齿轮轴上的某些转动零件松弛、变形或者位置移

动，引起回转体的重心位置改变加剧振动，如叶轮和轴结合松动、某些部分变形等。一些有严格重量要求的回转零件，如联轴器个别螺栓更换而又未做平衡试验，也会破坏平衡，加剧振动。

(3)回转部件的原有平衡被破坏，如叶片飞脱，叶片或叶轮腐蚀严重，叶轮破损，轴封损

坏，叶片结垢，个别零件脱落，发电机转子内冷水路局部堵塞，以及静止部分与转动部分发生摩擦等等。

(4)启动前预热不均匀，机壳产生变形，使机组内动静部件间隙不均匀，甚至产生摩擦，

引起振动。

(5)蒸汽管路或气体管路对机组的作用力，使机组变形、移位；管路与机组联接不合要求

等等也都造成振动。

(6)轴承润滑不够或不适当，油泵工作不稳定，或者油膜不稳定。

(7)新蒸汽等运行参数与要求值偏差太大。新蒸汽参数偏差过大而末及时调整，使汽轮机

部件热膨胀及热应力变化剧烈；汽压、汽温过低未及时采取措施；排汽缸温度过高引起汽缸变形等等。

(8)机组运行转速离实际临界转速太近、机组某部件的固有振动频率等于或低倍于汽轮机

运行频率，使部件或汽轮机发生共振。

(9)汽轮机内部转动部件与汽封偏心，产生蒸汽自激振荡引起振动。

(10) 发电机电磁力不平衡引起振动。

首先我想提出，振动问题是汽轮机事故中最为棘手的问题，它的机理和处理手段比较复杂，下面我只是大略的概括下。

汽轮机的振动最为常见的有下列：

1、质量不平衡，占70%。

2、中心不正，占20%。

3、动静磨擦，占5%。

4、基础松动或接触不好，套装部件松动。

5、油膜振荡

6、气流激振

7、匝间短路。

其中气流激振常有下列情况：

1、汽封圆周间隙相差大，以致形成涡动

2、调节汽门的开度到一定值，振动发生，跨过后振动消失，且重复性好。

运行方面

如果在机组设计制造、安装和检修期间各方面都做得比较完美，那机组就不会因为振动过大而影响运行了吗？答案是否定的，机组的振动除了与上面的各方面因素有关外，还与机组的运行状况存在很大的关系。1机组膨胀

机组的滑销系统对机组振动的影响情况，而机组的膨胀是受其滑销系统制约的。当滑销系统本身不存在问题时，如果运行人员操作不当，机组也会出现膨胀不畅的问题。最明显的例子是在开机过程中，当机组的暖机时间不够或者升速加负荷过快，则机组各部分的膨胀就不一样，这样一方面会产生应力，减少机组的寿命；另一方面就会引起过大的差别膨胀，从而影响机组的开机过程。当机组的膨胀不充分时，极易引起机组的振动和动静碰磨。

2润滑油温

轴颈在轴瓦内的稳定性如何决定了机组诱发振动的可能性有多大，当稳定性太差时，外界因素的变化很容易引起机组振动的产生。而润滑油在轴瓦内形成的油膜如何又是影响转子稳定性的一个重要影响因素，油膜的形成除了与轴承乌金有关外，还有一个重要因素就是润滑油油温，润滑油油温应该在一个合理的范围内，过高过低都对油膜的形成不利。

3轴封温度

每一轴封的温度都不一样，在运行规程所允许的范围内调整轴封温度会对机组的振动产生一定的影响。轴封温度对机组振动的影响主要表现为温度对轴承座标高的影响和温度对端部汽封处动静间隙的影响，这两方面对机组振动的影响机理在前面已经述及，在此不再重复。

4机组真空和排汽缸温度

机组真空和排汽缸温度总是相辅相成的，其中一个因素的变化必然引起另一个因素的改变。对于轴承座坐落在排汽缸上的机组来说，排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响上，所以会对机组的振动产生影响。

5发电机转子电流

当电流通过发电机转子时会产生热量，这部分热量就要会使发电机转子产生膨胀，当发电机本身存在一定量的质量不平衡时，由于膨胀会使该不平衡量产生的力矩发生改变，从而引起机组的振动变化；当发电机自身存在膨胀不均时，即使冷态情况下质量平衡较好，也会由于膨胀的不均匀性产生动态的质量不平衡，而这一质量不平衡在发电机转子恢复到冷态时也会随之消失。另一方面，如果发电机转子内部本身存在短路情况，当电流通过发电机转子时会产生局部放热过大的现象，此处的转子由于受到较多的热量堆积而使膨胀较大，这就与其他地方的膨胀产生差别，又会形成一动态的质量不平衡。

6断叶片

当汽轮机发生断叶片时，转子的质量分布明显发生改变，因此机组的振动会发生明显的变化，这种情况在现场有时可能不会被察觉，因为振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化，而现场大多数仪表只能监视振动大小的变化。为了尽量避免断叶片的现象发生，除了在设计制造和安装检修期间采用适当的措施来保证外，运行中在增减机组负荷时应尽量平稳。

7大机组的调门控制方式

根据资料和本人的现场经验，东方汽轮机厂生产的300 MW机组在运行过程中已经有好几台机组出现了1号和2号大轴振动偏大的现象。通过对振动机组大轴振动的频谱分析发现，当振动发生时振动明显存在半频分量。根据分析及最后采用的措施来看，改变机组调门的控制方式可以控制的机组的振动。具体原因是：由于机组受热后1号和2号轴承的膨胀不一样，结果造成1号轴承负荷较轻而2号轴承负荷较重的情况，再加上轴承的稳定性不是太好，于是在外界因素的影响下机组很容易发生振动异常，如果将调门的控制方式由顺序阀控制改为单阀控制，则可以避免顺序阀控制时3号调门开启而4号调门未开时给转子施加的向

上的作用力，而正是这个作用力使1号轴承的比压减小从而使1号轴承的负荷较轻极易使转子失稳造成机组的振动。

蒸汽轮机异常振动原因的分析和处理措施

关键词：蒸汽轮机,振动,措施

摘要：对合成气压缩机组蒸汽轮机异常振动原因进行分析，介绍处理措施。

在某大型合成氨装置中，合成气压缩机驱动机采用由意大利新比隆公司设计生产的中压冷凝式蒸汽轮机。自2002年初到8月份．该汽轮机振动逐渐增加，在同样工况下前轴承处振动由25μm慢慢上升至近70μm，特别是在开停车过程中，前轴承处轴振动达125μm以上，另外轴承座外壳振动和现场噪音也明显增大，严重影响机组本身和整个合成系统的安全、稳定、高负荷运行。

1 汽轮机支承系统简介

合成气压缩机组汽轮机型号为ENK32/45汽缸靠两侧的猫爪和后端两侧的支板支承在后机架上，缸体后端两侧支板处各设一横销，缸体前后两端下面中间部位各设一纵销，这样整个缸体的定位死点就处于后端，开停车时缸体以后端为定位端向前膨胀或向后收缩。

汽轮机转子支承在前后径向轴承上，前后径向轴承分别安装在前后轴承座内，在前轴承座内还安装有止推轴承。汽轮机前轴承座安装在前机架上．四角由4个球形垫圈支承，球形垫圈的高度可由下部的调整螺母调节，轴承座两侧各用2个固定螺栓压紧，并且固定螺栓都采取了防松措施。前轴承座两侧通过2根以汽缸前端伸出的悬臂杆同缸体连接，当缸体向前膨胀时，悬臂螺杆也推动前轴承座在球形垫圈上向前移动，为此在冷态安装时，轴承座固定螺栓不压死，其头部同压板间预留有0.02～0.03mm的膨胀间隙A。

为保证轴承座的左右方向定位，在轴承座的下方还设有一纵向导销。

2 振动原因查找和分析

为查找合成气压缩机组汽轮机异常振动的原因。在2002年年度大修前，多次对汽轮机进行全面检查，发现前轴承座的4个固定螺栓头部同压板间有较大间隙，且分布不均匀，顺着汽轮机方向看，4个螺栓的间隙分别为：前左0.50mm，前右0.60mm，后左1.10mm，后右1.20mm.。

汽轮机正常运行时，由于轴承座受热膨胀，补偿了轴承座固定螺栓头部同压板间冷态预留的膨胀间隙，二者间应基本处于无间隙状态。由图l可以看出，轴承座每侧2个固定螺栓都采取了连接点焊的防松措施，因此螺栓不会自己松动退出。因此固定螺栓头部同压板间出现较大间隙的原因只能是轴承座出现了下沉，轴承座与固定螺栓对应处下移量大致等于该部位实际出现的间隙量。在前轴承座中，径向轴承的安装位置靠近后端两个支承点，由于轴承座后端下沉量较大，所以径向轴承实际下沉量要大于轴承座平均下沉量（0.85mm）。

汽轮机前径向轴承随轴承座下沉，引起其上支承的汽轮机转子前端下沉，转子下沉量大致等于前径向轴承下沉量。经查资料汽轮机前轴封，平衡盘汽封及前几级叶轮汽封处径向间隙均为0.20～0.40mm，因此

转子的下移量足以使转子前端同汽缸前汽封下部及前几级隔板汽封下部产生磨擦，引起转子和汽缸振动，转子振动带动轴承座产生振动。因汽缸质量较大，受影响相对小些。由于磨擦主要发生在前端，所以转子前端及前轴承座振动升幅比后端要大。动静部件间的磨擦和产生的振动也使现场噪音有所增加。

轴承座四角不均匀下沉，也破坏了轴承座中心线同转子中心线的平行状态，使径向和止推轴承瓦块工作状况变坏；另外轴承座带动转子下沉，还使转子在汽缸内的径向位置严重偏心，这些都是激起转子振动的重要原因。

分析认为造成轴承座下沉的原因大致有3点：①球形垫下部与可调支承螺母间磨损；②球形垫上部与轴承座下支承面间发生磨损；③可调支承螺母松动下移。

3 故障排除

2002年大修中，把合成气压缩机组汽轮机检修重点放在前轴承座上。将前轴承座吊出检查，发现四角支承系统中的4个可调支承螺母均紧固良好。但是，轴承座下部支承面同球形垫接触处磨出4个深度不同的环形凹坑，其深度为：前左0.20 mm，前右0.40 mm，后左0.50 mm，后右0.80 mm。检查前轴承径向瓦块和推力瓦块，均出现偏磨。汽轮机缸体前端轴封、平衡盘密封、缸体前半部各级叶轮密封的汽封齿被严重磨损。转子上镶嵌的前轴封齿，前几级叶轮的级间汽封齿都严重磨损。

在开停车过程中，汽轮机前轴承座要在其球形支承垫上前后移动，但当轴承座下部支承面被球形垫磨出凹坑后，球形垫上部便有部分嵌入凹坑内，严重影响轴承座的前后正常滑动。

检修中，把前轴承座下部支承面精加工处理，消除凹坑，对下半缸内磨损的汽封齿进行了修复，更换了4套球形垫及下部调节系统，还更换了前端轴封套、平衡盘汽封套、转子、轴承。前轴承座就位后，以缸体为基准，按原始安装标准重新调整轴承座的高度，水平度和左右位置，使轴承座中心同缸体中心同心。

检修后开车一年多来，合成气压缩机组汽轮机轴振动值小于30μm，前轴承处轴振动值在满负荷、超额定转速下运行时也不超过20μm，开停车过程轴振动值小于50μm，汽轮机前轴承座外壳振动及现场噪音也大大降低。

4 结束语

此合成氨装置中使用的4台蒸汽轮机，其轴承座的支承方式都是采用四角4个球形垫支承，这种支承方式的优点是轴承座移动灵活，上下位置调整方便，其不足就是支承承力面较小，由于振动等原因，支承元件容易发生磨损，引起轴承座下沉。因此，在对大机组的日常巡检及检修时，要把汽轮机轴承座支承系统的检查作为重点，及时发现问题，防患于未然。必要时可采取在两侧支承元件间各加一备用支承板的措施，如图1中所示的部件（备用支承板上部同轴承座下支承面间预留0.05～0.06 mm间隙），能有效地防止因轴承座下降过多造成的动静部件磨擦。

汽轮机转子中心孔进油引起的振动分析

〔摘要〕针对50MW汽轮机转子中心孔进油的故障事件，通过对汽轮机振动特点的描述，分析了汽轮机振动和转子中心孔进油的原因以及引起振动的机理，提出了该故障的诊断方法和防止转子中心孔进油的措施。

〔关键词〕汽轮机；转子；振动

2004年河南省电力系统连续出现2起汽轮机转子中心孔进油的故障，1台为125 MW机组，1台为50 MW机组。本文针对其中的1台50 MW汽轮机转子中心孔进油原因进行了分析，并提出该故障的诊断方法和解决问题的途径。

1 振动特点

汽轮机型号为C50-8.83/0.981，发电机型号为QF-60-2。如图1所示，1，2号轴承支承汽轮机转子，1号轴承为座落前箱内的落地轴承，2号轴承座落在排汽缸上，3，4号轴承支承发电机转子，均为落地轴承。汽轮机和发电机转子以刚性联轴器连接。

1.1 配重前启动

2004-06-26，启动升速至过临界转速的过程中，2号轴承最大振动为39.1 祄，其它轴承振动均小于3 0 祄，说明汽轮机转子和发电机转子的平衡状态良好。

空载3 000 r/min下，除了2号轴承垂直振动39 祄外，其它轴承振动均在30 祄以下。带负荷到48 MW，2号轴承振动从60 祄很快升至84.5 祄，被迫打闸停机。降速过临界转速2号轴承垂直振动达1 25 祄。盘车时，大轴挠度比开机增大40 祄。从3 000 r/min→带负荷→停机过程的轴承垂直振动趋势图可知，振动增大的部位主要是2号轴承，发电机的2个轴承振动基本不变，因而可以判定故障存在于汽轮机侧。

根据以往经验，一般存在转子热变形的机组，只要把空载3 000 r/min时的下轴承基频振动降低到20 祄以下，带负荷后的振动就能维持在50 祄以内的合格范围。所以停机后在汽轮机末级叶轮进行配重，以降低2号轴承的垂直振动。

1.2 配重后启动

2004-06-27，机组配置后再次启动，在空载3 000 r/min下，2号轴承的垂直振动为15 祄，其它均小于15 祄。带负荷20 MW时振动基本不变，负荷增到30 MW，2号轴承振动增大至40 祄，稳定一段时间后，振动稍有降低。接着开始升负荷至35 MW，振动升至46.8 祄。立刻减负荷至30 MW，振动突升至54.1 祄，又升负荷至37 MW，振动继续升高。随即减负荷，当振动升到91.7 祄时，打闸停机。降速过临界转速2号轴承垂直振动达8 祄。盘车时大轴挠度比开机增大100 祄。

1.3 第3次启动

前2次启动过程中，后汽封温度达300℃，而该汽封设计汽源为除氧器汽平衡供汽，温度在150℃左右，显然后汽封温度偏高；另外，前2次启动过程中，本体疏水没有打开。

为了排除这2个因素的影响，2004-06-29又开一次机。在这一次启动过程中，本体疏水全部打开，后汽封温度控制在160℃以下。这次从启动升速过程到20 MW负荷，2号轴承振动与上一次差别不大。负荷到24 MW，2号轴承振动开始快速突升到

90.7 祄，被迫打闸停机。

3次启动过程的振动特点为：

(1) 振动主要是基频成份，其它分量很少，因此属于不平衡激起的强迫振动；

(2) 振动随时间和启停机的次数增多而显著增大，振动突增负荷点一次比一次小，说明振动故障逐次恶化；

(3) 当振动突增后，即使减负荷到0，振动亦不会降低而是继续增加。停机过程中过临界转速的振动值比开机过程大；

(4) 2号轴承振动一旦开始爬升很快发散至报警值，并且没有尽头，在这种振动状态下机组是无法运行的。

2 振动原因分析

该机组振动的基本特点是，随着时间增加，不稳定强迫振动增加。造成这种振动的故障缺陷可能是：

(1) 汽缸膨胀受阻,使轴承支承刚度降低；

(2) 转子热弯曲。

通过检查没有发现绝对膨胀、胀差在启动过程中出现异常，轴承座与台板接触面也没有出现间隙，膨胀也没有卡涩迹象，所以可以排除第一项缺陷，因而转子热弯曲成为主要怀疑对象。

造成转子热弯曲的原因如下：

(1) 转轴内应力过大；

(2) 转轴材质不均；

(3) 转轴套装部件失去紧力；

(4) 高温转子与冷水、冷汽接触；

(5) 动静摩擦；

(6) 转子中心孔进油。

根据振动的变化特点，可以排除第1～3个原因，因为这3个原因引起的振动均变化缓慢，而该机的振动会出现突变，且随启停次数的增加，一次比一次严重。

因试运过程中未发现汽缸和本体疏水情况出现异常，可以排除第4个原因。

因摩擦振动的相位变化较大，而该机振动的相位变化较小(20。左右)，所以可以排除第5个原因。只有第6个原因不能排除，有必要对转子中心孔进行检查。

3 转子中心孔进油原因及其引起振动的机理

打开汽轮机前箱，拆掉调速器小轴，这时就从孔中流出重约1 kg的黑色油，经化验，与该机组使用的润滑油相同，说明油是从孔外吸入的。清理干净孔内进油，将转子中心孔堵头上的排气孔堵死后，重新启动，机组在50 MW负荷下长时间运行，1～4号轴承振动均在10 祄左右。

3.1 汽轮机转子中心孔进油原因

转子中心孔进油的原因，一是探伤时中心孔内涂的油没有清理干净。就该机而言，安装前已对中心孔进行检查，未发现存油。另一个原因是中心孔端部堵头上的排气孔未封严，运行中，孔内的空气受热膨胀逸出，停机后转子冷却，孔内的空气也冷却收缩，外界的空气就会通过键与联轴器的间隙和中心孔堵头上的排气

孔进入转子中心孔。停机后机组进行盘车，来自喷油管的润滑油对盘车大齿轮进行润滑，此时，该股润滑油也随外界空气进入转子中心孔。随着机组启停次数增加，进入中心孔的润滑油也越积越多。

3.2 转子中心孔进油引起振动的机理

在汽轮机转子中心孔内存油而未充满时，在高速旋转的离心力作用下，油被甩到孔壁上形成油膜。由于转子存在一定的挠度，致使中心孔的几何中心和转子的旋转中心不重合，因而孔壁上的油膜厚度不同，当转子温度升高时，油与孔壁间产生热交换，油吸热而气化。由于不同厚度的油膜与孔壁间的热交换的程度不同，使转子径向产生温差，引起转子热弯曲。热弯曲不但随着机组有功负荷的增大而加大，而且在暖机和升速过程中也能明显反映出来。暖机时间较长会引起过大振动，甚至使机组不能升速到满转。并且，开停机次数愈多，被吸进转子中心孔的油愈多，振动现象愈明显。根据经验，转子中心孔进油达0.15 kg，就会使机组振动发生明显的变化。

气化的油有2种去向：一是逸出转子中心孔外，二是在转子低温段凝结，放出凝结热，这同样会引起不均匀的热交换。

油与孔壁的热交换随着转子温度的升高而加快，使转子热弯曲逐渐增大，由于汽轮机缸内动静间隙小，还可能引起动静摩擦，导致振动持续增加或突变。

4 防止转子中心孔进油的措施

(1) 对转子中心孔探伤时，里面涂的油一定要清理干净，并把堵头堵好。

(2) 由于汽轮机转子中心孔堵头上的排气孔与外界相通是发生转子中心孔进油的主要原因，因此在安装时应进行检查，若发现有排气孔就应把它堵死。制造厂应取消汽轮机转子中心堵头的排气孔或者采用实心转子。

(3) 有些转子中心孔进油是从转子前面吸入的，所以安装时还要检查调速器小轴是否存在进油的隐患。电站汽轮机调节阀振动试验研究

1 调节阀内气流振荡引起的阀杆振动

汽轮机调节阀内的流动是复杂的非定常三维可压湍流流动，阀体内流动所引起的不稳定现象是一种综合效应，一般来讲，阀门中的流动是非定常的，阀门的振动是流固耦合的。阀杆的振动形式有横向振动和轴向振动两种，这两种振动的频率并不相同。仅就汽轮机调节阀门安全性而言，类似阀杆断裂[1.2]、阀杆振动[3]、阀座拔起[1]等事故曾经发生，而调节阀气体流动的不稳定是导致阀体振动的主要原因[5]。由于调节阀要在不同的开度下工作，要求它在各种工况下都能稳定工作，所以对调节阀进行系统试验和研究十分必要。本文以电站汽轮机常用的调节阀作为研究对象。

2 旋涡诱发的振动

调节阀进口气体流向阀杆和阀瓣，阀杆和阀瓣周围的流态是圆柱体绕流的情况。在尾流中形成一个规则的旋涡流型，这种旋涡流动和圆柱体的运动相互作用，并且成为旋涡诱发振动效应的根源。当雷诺数从300到大约3×105的范围内时，旋涡会以一个相当明确的频率周期性地脱落[6]。对于汽轮机调节阀的阀杆和阀瓣来说，如果旋涡脱落频率恰好接近或等于阀杆的固有频率时，会造成阀杆的振动或共振，进而可能造成破坏。对于阀杆- 阀瓣这样的圆柱体，旋涡脱落频率分布在很宽的一个频带里，其主导频率为：

式中，S t－－斯托罗哈尔数

U－－来流速度，m/s

l－－- 特征尺度，m

如果来流的流动速度刚好导致阀杆和阀瓣共振时，不但会对阀体本身造成破坏，而且会增强旋涡的强度，使得与调节阀连接的其他构件的不稳定性增加。所以，要尽量避免使阀体的振动频率为旋涡脱落频率的约数或倍数，以免产生连锁效应。

3 调节阀模型试验

试验模型采用型线阀，介质为空气。由高压气源来的空气进入调节阀，进口和出口方向形成90°（图1）。气流进入阀瓣和阀座间的环形通道流出后流入阀座，经阀座渐扩段扩压后排出。试验中，气体流量、压力温度有专门的测量管段和测点，动态压力采用直径为1.6mm的超微型压力传感器及其高频动态采集系统来测定。在阀门各关键部位都设置了测点。由于阀座喉部及阀瓣表面是最能直接反映阀内流体流动变化情况的，所以在阀座喉部至少布置3个测点（间隔90°布置，记为阀座喉部1、2和3，分别对应喉部的下、右、和上方）。另外，在阀座渐扩段、收缩段也相应布置了测点。

4 阀杆- 阀瓣的固有频率

由于阀杆- 阀瓣结构特点，其横向刚性远小于轴向刚性，使其低阶固有频率以横向为主。而轴向固有频率很大，一般很难发生低频大振幅的轴向共振，轴向振动大多是由于轴向激振力所引起的强迫振动。为了搞清楚调节阀内气体流动与阀杆- 阀瓣固有频率之间的关系，本文进行了两种具有不同固有频率的阀杆- 阀瓣系统的调节阀动态压力测试和计算，即原型阀瓣和增大质量的阀瓣（称为大质量阀瓣或阀瓣Ⅱ）。阀杆- 阀瓣各阶固有频率如表1所示。

表1 线型阀瓣Ⅱ和原型阀瓣固有频率

5 实验数据分析

实验是在不同压比和相对升程下进行的。压比ε为阀后与阀前压力之比，相对升程为阀杆的升程与

阀门的配合直径之比。试验压比范围0.40~0.95，相对升程范围3.7%~41%。本文把相对升程

=10%~20%称为中等升程，压比ε=0.6~0.7称为中等压比。动态压力脉动的峰- 峰值用△p表示。

5.1 阀座喉部

阀座喉部3个测点在不同压比和相对升程条件下的压力脉动值如图2和图3所示。从图2看出，阀瓣Ⅱ的阀座喉部1测点在中等相对升程=14.8%时，压力脉动随压比ε增大而下降，阀座喉部2和3测点的△p变化虽然比较平缓，但两个测点随ε增加而变化的趋势却相反，可见阀瓣Ⅱ中流动不平衡。在中等升程时，原型阀瓣喉部压力脉动随ε变化平缓，而且对应任何压比，△p变化不超过0.2kPa，说明原型阀瓣中气体流动平稳。

图3表明阀瓣Ⅱ在中等压比ε=0.66、=15%~20% 时，△p 值增大。在其他压比下，△p 比较平缓，而且数值较小。原型阀瓣在各种压比下，△p 都比较平缓，而且数值小，说明原型阀瓣的流动稳定。

对阀瓣Ⅱ的=14.8%，ε=0.707工况进行频谱分析可知动态压力信号中包含9.7~29Hz、

390~440Hz等主频，与阀门固有频率的一二阶合拍，这时既存在低阶大幅振，也存在高阶振动，是比较危险的工况。至下，于原型阀瓣，流场脉动与阀瓣的固有频率不同，相对而言比较稳定，会发生振动。

5.2 阀座渐扩段和收缩段

阀座渐扩段的压力在亚临界工况时脉动不大。但是当压比和升程较小时，阀门接近或到临界状态，则阀座渐扩段和收缩段的压力脉动增大（图4）。阀瓣Ⅱ和原型阀瓣的阀座收缩段测点的压力脉动平缓。阀座渐扩段的△p随压比ε增大而减小。在中等压比和中等升程时，阀门内气流脉动虽大，但是气流脉动频率与原型阀瓣- 阀杆固有频率不同，所以阀门不出现共振。

总之，阀瓣Ⅱ在ε=0.61~0.7、=15%~20%工况范围，阀座喉部压力信号与阀杆的固有频率合拍，出现与来流平行的横向共振。另外，在同样升程范围、ε=0.61~0.64工况，阀杆还同时明显出现了与来流垂直的横向振动。通过计算得出旋涡脱落的主导频率为250~370Hz，与阀瓣Ⅱ的固有频率相距甚远。因此，另一横向振动不是由于旋涡脱落诱导的阀杆自激振动，而是强迫振动。原型阀瓣在各种工况均未出现流型转变，阀内压力脉动不大。

6 结语

（1）型线阀的阀瓣和阀座的型线均为锥形，而且阀座扩散角不大（3°），试验表明原型调节阀没有明显的不稳定工况和振动现象，而且气流脉动强度微弱，其稳定性良好。

（2）随着阀瓣质量的加大，不稳定工况的范围不论从压比范围，还是从相对升程范围分别都增大了。中小压比时，改变阀瓣质量后阀座喉部动态压力脉动幅值比原型的高30~40倍。说明该工况阀内气流发生流型反复变化的现象。

（3）从振动特性看，大质量阀瓣（即阀瓣Ⅱ）在中等压比、中等升程时出现低频振动，且强度大。大质量阀瓣在ε=0.61~0.7、=15%~20%工况出现横向共振。在ε=0.61~0.64和相同的升程工况范围，同时出现平行于来流的横向共振和垂直于来流的横向强迫振动，后者是由于旋涡脱落引起的

原因有以下几种可能：

1、仪表信号故障（探头、延伸电缆、前置器等）可以检测间隙电压来判断；

2、干扰信号影响，主要是屏蔽不好；

3、用手持测振仪检测是否真的发生震动；

4、查看其它的轴瓦是否有与之相同的趋势；

5、如果真的发生震动，可能是由于油压、油温、载荷等工艺量发生周期性的变化；

6、如果是汽轮发电机，还要看周波是否发生周期性变化。

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象 对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 （一）汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 （二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是

汽轮机组振动分析探讨

汽轮机组振动分析探讨 发表时间：2018-11-13T20:29:03.847Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：胡海勃 [导读] 摘要：电力行业作为我国国民经济的重要支柱性产业，其安全稳定的运行对于经济和社会的发展至关重要。 （北京石景山热电厂北京 100041） 摘要：电力行业作为我国国民经济的重要支柱性产业，其安全稳定的运行对于经济和社会的发展至关重要。汽轮机作为电力企业重要的发电设备，是确保电力企业安全运行的基础，但汽轮机作为机械设备，在运行过程中不可避免的会发生一些常见故障。振动就是汽轮机运行过程中较为常见的故障之一，一旦振动故障发生，不仅会导致无法达到工作质量的标准，而且还会影响机组的整体运行，如果不能及时对振动故障进行处理，则会导致严重的后果发生。文章从汽轮机振动的特点入手，对汽轮机振动故障的原因和危害进行了分析，并进一步对汽轮机振动故障的处理措施进行了具体的阐述。 关键词：汽轮机；振动故障；故障处理 前言 涿州京源热电一期两台燃煤直流超临界机组，锅炉为北京巴威公司BW1242-25.4-M型，最大蒸发量为1242T/H，汽轮机为东方汽轮机CJK350/277-24.2/566/566型双缸双排汽抽汽凝汽式机组。自机组于2017年11月正式投产以来，多次出现机组2瓦X相振动大的问题，特别是机组带高负荷及满负荷时，当参数稍有变化，更加明显。 1 振动类型及产生的原因 热力发电厂产生振动的原因是包括多种类型： 1.1转子不平衡 转子不平衡引起的振动故障，主要源于转子自身的转子质量偏心及转子部件制造过程中存在的缺陷。转子系统的质量偏心跟转子本身的制造质量有很大的关系。如果制造过程中出现制造误差、装配过程造成误差、材质错误造成的误差都会最终引起转子产生偏心。这就需要制造厂家在生产过程中严格按照工艺要求进行生产，同时用户的监造人员要认真审核，确保达到用户标准要求。 转子部件残缺主要由腐蚀、磨损、冲击、疲劳等因素引起，这些原因可能造成设备的零部件部分磨损或脱落，导致转子不平衡而引起机组振动产生。 1.2转子弯曲 转子的弯曲包括永久弯曲和临时弯曲两种。转子弯曲是非常危险和严重的汽轮机事故。永久弯曲主要是转子出现弓背行弯曲状态，产生的原因有很多，包括结构设计不合理，制造误差过大，安装工艺水平低，运行操作出现严重的失误等。临时弯曲主要是由于机组启动过程暖机不足，升速过快，参数不匹配等原因，特别是热态开机时，冲车参数过低，造成转子收缩，胀差减少，以及加热不均匀，上下缸温差大等极易造成机组振动，转子弯曲。一般临时性弯曲经调整参数，延长盘车时间等转子弯曲均可慢慢恢复原值。 1.3转子不对中 转子不对中也是常有的振动故障。所谓转子不对中，就是由于施工及检修过程中安装产生的误差，设备变形，机器厂房等沉降不均衡等造成转子轴线出现不均衡。转子不对中是很严重的问题，即使偏移量极小，如果不能及时解决，都有可能造成机组振动增大，联轴器磨损，轴承损坏等事故。 1.4汽流激振：主要受两方面因素影响，属于一种自激振动，主要跟负荷及机组参数有关，发生在大型汽轮机组的高中压转子段。而且主要发生在负荷较高的阶段，经常振动突然增大。经查相关数据，通过对涿州热电机组振动的分析，二瓦轴振X/Y向振动都出现在高负荷、低汽温期间，且0.5倍频分量为主，振动主要是自激振动特征。 2 机组振动故障的表现特征 2.1部件间振动传递 汽轮发电机组振动的，当某种原因引起某瓦振动以后，会引起相邻瓦、甚至是整个轴系的振动。此时不仅可以通过表记判断出机组振动，就地也会感到有比较强的振动感。 2.2振动噪声 汽轮机发生故障的时候，会伴有明显的噪声。故障之初，检查轴承振动会发现轴承振动加大而且会伴有噪声。这主要是轴承共振引起的，随着振动的加剧，噪声也逐渐加大。 3涿州热电机组振动大的处理措施 涿州热电振动大保护关系：任意瓦X相或Y相轴振动达到危险值250μm，与其它任意瓦轴振动达到报警值125μm，保护动作，机组掉闸。当机组振动突然增大时，对机组安全稳定运行还是影响极大的。往往稍一迟疑，就可能造成保护动作，机组掉闸事故的发生。 3.1减少外界对机组的扰动。 主要是在高负荷及满负荷时，维持汽压、汽温稳定在额定值附近，尽量减少波动，特别是对于主、再热汽温的维持在额定值，防止汽温大幅波动或短时大幅下降，防止产生振动。 3.2调整轴承间隙。 轴承的稳定性在一定程度上决定了发电机组是否发生振动，轴颈偏心率大，轴承稳定性好，偏心率与轴承间隙成反比。也就是说轴承间隙越小的偏心率越大，轴承越稳定。通过查看资料和与厂家沟通，针对2瓦X相振动大的问题，将2瓦上下间隙减少2mm，提高2瓦的稳定性。 3.3调整轴承标高。 适当的调整轴承标高，也是处理振动的重要方法。轴承标高的不合理会直接导致轴承比压下降，就会大大降低轴承的稳定性。 3.4调试润滑油温度。 润滑油温度也会影响汽轮机组的正常运行，提高润滑油温，就可以降低润滑油粘度，相应的减少阻碍，促进轴承偏心率的提高，进而提高轴承的稳定性，减少振动的产生。将机组润滑油温由原来正常值的40℃--45℃的区间范围，调整到维持油温上限45摄氏度运行，在保

(完整word版)汽轮机异常振动分析及处理

汽轮机异常振动分析及处理 一、汽轮机设备概述 国华宝电汽轮机为上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机，型号为NZK600-24.2/566/566。具有较高的效率和变负荷适应性，采用数字式电液调节（DEH）系统，可以采用定压和定—滑—定任何一种运行方式。定—滑—定运行时，滑压运行范围40～90%BMCR。本机设有7段非调整式抽汽向三台高压加热器、除氧器、三台低压加热器组成的回热系统及辅助蒸汽系统供汽。 高中压转子、低压转子为无中心孔合金钢整锻转子，高中压转子和低压转子之间装有刚性法兰联轴器，低压转子和发电机转子通过联轴器刚性联接。整个轴系轴向位置是靠高压转子前端的推力盘来定位的，由此构成了机组动静之间的相对死点。整个轴系由 7个支持轴承支撑，高中压缸、低压缸和碳刷共五个支持轴承为四瓦块可倾瓦，发电机两个轴承为可倾瓦端盖式轴承，推力轴承安装在前轴承箱内。推力轴承采用LEG轴承，工作瓦块和定位瓦块各八块。盘车装置安装在发电机与低压缸之间，为链条、蜗轮蜗杆、齿轮复合减速摆动啮合低速盘车装置，盘车转速为2.38r/min。 运行中为提高机组真空严密性，将机组轴封密封蒸汽压力由设计28kp提高至 40kp—60kp（以轴封漏汽量而定）。虽然提高了运行经济性但也增大了轴封漏汽量，可能会使润滑油带水并影响到机组胀差和振动，现为试验中，无法得出准确结论。#1机组大修后启机发生过因转子质量不平衡引起多瓦振动，经调整平衡块后得以改善。正常停机时出现过因胀差控制不当造成多瓦振动，也可能和滑销系统卡涩有一定关系。#2机组正常运行中（无负荷变化）偶尔会出现单各瓦振动上升现象，不做运行调整，振动达到高点之后迅速回落，一段时间后又会恢复正常，至今未查明原因。机组采用顺序阀运行时，在高低负荷变换时会发生#1瓦振动短时增大现象，暂定为高压调阀开关时汽流激振引起的振动。机组异常振动是经常发生又十分复杂的故障，要迅速做出判断处理，才能将危害降到最低。 二、机组异常振动原因 1、机组运行中心不正引起振动 （1）汽轮机启动时，如暖机时间不够，升速或加负荷过快，将引起汽缸受热膨胀不均匀，或滑销系统有卡涩，使汽缸不能自由膨胀，均会造成汽缸对转子发生相对偏斜，机组出现不正常的位移，产生振动。 （2）机组运行中，若真空下降，将使低压缸排汽温度升高，后轴承座受热上抬，因而破坏机组的中心，引起振动。

关于汽轮机振动分析及处理

关于汽轮机振动分析及处理 火力发电是我们公司主要安装的机组为了保证机组运行稳定，我们安装必须按照图纸施工。汽轮机作为发电系统的重要组成部分，其故障率的减少对于整个系统都有着重要的意义。汽轮机异常振动是发电厂常见故障中比较难确定故障原因的一种故障，针对这样的情况，加强汽轮机异常振动分析，为安装部门提供基础分析就显得极为必要。 一、汽轮机异常振动原因分析。 由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除。 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。针对着三个主要方面以下进行了详细的论述。 （一）汽流激振现象与故障排除（安装不需考虑）。 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，如负荷，且增大应该呈突发性。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间（一年以上）记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50/h 的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 （二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除。 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个“凹谷”，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 （三）摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩

汽轮机及其振动

汽轮机及其振动 介绍 汽轮机是热机，是将热能转化为机械能的机械。汽轮机可以是功率小、设计/结构简单的小型汽轮机，也可以是功率大、设计复杂、多级、多轴的大型汽轮机。汽轮机及其产品系列品类繁多，不同的制造商分类不同，不一而足。但汽轮机的基础是相同的，功能相同、主要部件及其支撑系统类似，而其失效机理也是大同小异的。本文仅按最主要的应用和常见的故障进行分类和讨论。无疑地，汽轮机可靠运行是很关键的，对其进行有效的状态监测是必须的、也是行业的共识，包括监测其运行状态、水/蒸汽品质、蒸汽透平的健康等等。 ?凝汽式透平–排汽在高度真空状态下进入冷凝器凝结成水，主要用于发电厂。单缸汽轮机的蒸汽从进汽到排汽都在一个缸内，而对于多缸汽轮机组，高压蒸汽要经过高压缸到一个或者多个逐级降低压力的汽缸，充分膨胀后排汽。 ?背压式透平–排汽为正压，高于大气压。主要用于油气类工艺装置中。 其排出的蒸汽压力取决于工艺设计和生产要求，需送往下一流程再使用，此时透平类似于一个减压阀。 ?再热凝汽式透平–排汽为真空凝汽式，但中间级部分蒸汽会抽出来，返回锅炉再加热到初始压力，送回下一级或中压透平。 ?抽汽式透平–排汽可以是真空凝汽式或者正压式。主要用于油气类工艺装置中。中间多处抽出部分蒸汽可用于工艺蒸汽，或者为了中间多处补汽，以得到更高的功率。

本文仅按蒸汽的供汽压力分为高压、中压和低压透平。所有的蒸汽透平都有如下主要部件： ?缸体 ?转子 ?轴承 ?密封 ?联轴器 ?盘车装置（小机器可能不需要） 高压透平 高压透平的结构、部件：

凝汽式或背压式高压缸实图： 高压透平可能和中压透平合缸（HP/IP）：

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法

汽轮机振动大的原因分析及其解决办法 发表时间：2017-09-06T10:38:48.377Z 来源：《电力设备》2017年第14期作者：唐昊 [导读] 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。 （阜新金山煤矸石热电有限公司辽宁省阜新市 123000） 摘要：为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词：汽轮机；异常振动；故障排除；振动监测；汽流激振现象 前言 对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动，系指机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准的振动，也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大，甚至强烈振动。而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏，加剧动静部分摩擦，形成恶性循环，加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷，隐患的综合反映，是发生故障的信号。因此，新安装或检修后的机组，必须经过试运行，测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下，方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因，采取措施将振动降到合格范围内，才能移交生产或投入正常运行。 1.机组异常振动原因 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长。关键部位长期磨损 等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 2.汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振转子热变形、摩擦振动等。 2.1汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个凹谷，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动[1]。 2.3摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在削顶+现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 3.如何查找汽轮机的异常震动 生产中经常遇到瓦盖振、轴振的异常变化，引起振动异常的原因很多。根据振动产生的集中原因，在查找振动主要来源时要注意下面几个要素：振动的频率是 1X，2X等。振动的相位是否有变化及相邻轴承相位的关系。振动的稳定性如何（指随转速、负荷、温度、励磁电流、时间、等的变化是否变化）。例如汽轮机转子质量不平衡会有下列现象：升速时振动与转速的二次方成正比，转速高振动大。特别过临界时振动比以往大得多。振动的频率主要是1X。振动的相位一般不变化及相邻轴承相位出现同或反相，振动的稳定性好（在振动没有引起磨擦的情况下），且重复性好，根据振动特征与日常检测维修记录多方面分析，找出故障原因最终排除。另外对于一些原本设计上有通病的机组，要做好心理准备并牢记其故障点，一旦出现情况首先要检查设计缺陷部件。 4.在振动监测方面应做好的工作 目前200M W 及以上的机组大都装设了轴系监控装置，对振动实施在线监控，给振动监测工作创造了良好的条件。其他中小型机组有的虽装有振动监测表，但准确度较差，要靠携带型振动表定期测试核对，有的机组仅靠推带振动表定期测试记录。对中小型机组的振动监

汽轮机异常振动分析与排除 贾峰

汽轮机异常振动分析与排除贾峰 发表时间：2018-11-18T20:20:10.497Z 来源：《防护工程》2018年第20期作者：贾峰王舰[导读] 在我们国家，广大的北方区域因为水少，大多是依靠火力来发电的。只有做好了电力供应才可以确保城市的稳定。 抚顺石化工程建设有限公司第七分公司辽宁抚顺 113008 摘要：在我们国家，广大的北方区域因为水少，大多是依靠火力来发电的。只有做好了电力供应才可以确保城市的稳定。为确保供电合理，电厂的维修机构都会在规定的时间中对设备开展详细的分析和维护。然而汽轮机作为发电体系中非常关键的一个构成要素，它的问题率的降低对于综合体系的发展来讲，意义非常多关键。它的不正常振动是目前来讲，非常难以应对的一个问题。对于这种状态，强化对 其不正常振动的探索，为维修机构提供必需的分析就变得非常的关键。 关键词：汽轮机；异常振动成因；排除措施 1汽轮机异常振动的原因 1.1汽流激振现象造成的异常振动 当大型汽轮机在运行过程中出现异常振动问题时，首先应当分析是否是由汽流激振造成的故障问题。由于大型汽轮机的末级较长，当汽轮机在运行时极易出现叶片膨胀造成汽流流道紊乱的情况，从而造成汽流激振现象。汽流激振现象具有两个较为明显的特征：第一，当汽轮机出现汽流激振现象会出现较大值的低频分量；第二，运行参数会突然增大影响汽轮机的振动情况。在判断汽轮机是否出现汽流激振现象时，需要通过大量汽轮机振动记录信息进行判断，通过对汽轮机长时间的振动数据进行分析，可以有效判断汽轮机的汽流激振现象。 1.2转子热变形造成的异常振动 汽轮机在运行过程中会出现转子热变形造成的异常振动情况，需要工作人员对转子热变形的成因进行分析，尽可能避免汽轮机的异常振动情况。造成汽轮机转子热变形的原因有很多，主要原因包括：汽轮机运行引发转子热度过热、汽轮机气缸出现进水情况、气缸中进入冷空气与气缸造成摩擦、汽轮机中心孔进油、汽轮机发电机转子冷却温度出现差异，以上原因均能造成汽轮机转子热变形情况的发生。当转子由于温度过热出现变形问题时，会直接造成汽轮机的异常振动，由于转子热变形情况可能是临时危害，也可能是永久危害，需要工作人员对转子热变形的危害情况进行判断，避免转子热变形对汽轮机的正常运行造成过于严重的影响。 1.3摩擦造成的异常振动 汽轮机由于长时间运行，对各个零部件均会造成不同程度的摩擦损伤，当零部件的摩擦损害过于严重时，则会造成汽轮机的异常振动问题。汽轮机摩擦出现异常振动的特征如下：第一，转子热变形会对汽轮机造成不平衡力，使汽轮机的振动信号受到影响，会出现少量分频、倍频以及高频分量等现象；第二，当汽轮机发生摩擦时，汽轮机的振动会出现波动，波动的持续时间较长。而汽轮机摩擦过于严重时，汽轮机的振动幅度会大幅增加；第三，汽轮机在延缓运行过程中，下降速度超过临界点时，汽轮机的振动幅度会增大。当汽轮机停止转动后，汽轮机的测量轴会出现明显晃动。简而言之，汽轮机由于摩擦出现异常振动是由于摩擦致使汽轮机温度升高，局部温度过热造成转子热变形，产生不平衡力造成的异常振动。 2汽轮机组常见异常振动排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。针对着三个主要方面以下进行了详细的论述。 2.1汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，如负荷，且增大应该呈突发性。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间（一年以上）记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个“凹谷”，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 2.3摩擦振动的特征原因与排除 一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。

汽轮机叶轮振动分析

汽轮机叶轮振动分析 摘要汽轮机是机组的重要组成部分，汽轮机的振动对机组的稳定安全的运行有很大的影响。本文选择I—DEAS软件对叶轮振动进行建模和网格划分，对不同阶叶轮的振动频率进行分析，研究汽轮机叶轮的振动特性，为汽轮机叶轮的设计和安全运行提供参考。 关键词汽轮机；叶轮；振动；频率 汽轮机是机组的重要组成部分，叶轮在高速的旋转之下会产生振动，过大的振动会带来大的噪音，也会影响叶轮和叶片的使用寿命。因此，对汽轮机的叶轮振动特性进行分析，不仅能够减少汽轮机在运行过程中的损耗，对整个机组的安全稳定运行也具有非常重要的意义。汽轮机的叶轮在高速旋转之下会产生离心力，加上流场不均匀，很容易使叶片的升力发生变化，叶轮受到影响而发生振动。在叶轮本身固有的频率和激振力的频率一样或者成整数倍的情况下，就会产生共振现象，影响叶轮的正常运转。 1 叶轮计算模型 1.1 叶轮计算模型的建立 本文研究的叶轮计算模型的建模，选择采用I-DEAS软件进行模型的建立和功能计算。汽轮机的叶轮建模主要分为两个部分，一个是轮盘模型的建立，另一个是叶片模型的建立。对于轮盘部分的模型绘制，通过旋转命令即可建档的绘制出来。相比之下，叶片是呈曲面的，空间曲面比较复杂，所以叶片的建模采用的是三维实体扫描仪，配合使用建模软件进行模型的建立。根据非均匀有理样条函数B-rep进行插值，将点阵进行连接从而形成一个曲面，然后将曲面在建模软件I-DEAS中导入进去缝合，完成缝合后的曲面能够生成一个边界为曲面的叶片实体。在这个实体基础上输入阵列命令，在经过布尔运算最终生成一个汽轮机叶轮的模型。本文研究分析的汽轮机叶轮模型如图1（a）所示： 图1叶轮计算模型 1.2 模型的网格划分 本文研究分析的叶轮的轮盘和叶片铸造材料为铝合金，设定密度为2880kg·m-3，叶轮轮盘的弹性模量是67680N·mm-2。对模型进行网格划分采用的软件为I-DEAS软件，设定节点的数量是7590，单元数是28317，在0至980Hz 的范围内对模型的模态频率进行计算，再对0至450Hz的范围内对动态频率进行计算，需要注意的是在进行动频的计算的过程中，要对叶轮内孔和转轴之间的过盈量加以充分的考虑。 2 叶轮的振型和固有频率的分析

汽轮机振动分析与故障排除

成人高等教育毕业设计 题目：汽轮机振动分析与故障排除 学院(函授站）：机械工程学院 年级专业：热能与动力工程 层次：本科 学号： 姓名：张华 指导教师： 起止时间：年月日～月日

内容摘要 我国经济的快速发展对我国电力供应提出了更高的要求。为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定，加强汽轮机组日常保养与维护，保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。汽轮机组作为发电厂重要组成部分其异常振动对于整个发电系统都有着重要的影响，汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除，在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机；异常振动；分析；排除

内容摘要 0 前言 (3) 第一章振动原因查找和分析 (4) 第2章汽轮机组常见异常震动的分析与排除 (4) 2.1汽流激振现象与故障排除 (5) 2.2转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 (5) 2.3摩擦振动的特征、原因与排除 (6) 第三章运行方面 (6) 3.1 机组膨胀 (6) 3.2 润滑油温 (6) 3.3轴封进汽温度 (7) 3.4机组真空和排汽缸温度 (7) 3.5 发电机转子电流 (7) 3.6断叶片 (7) 第四章关于汽轮机异常振动故障原因查询步骤的分析 (7) 第五章在振动监测方面应做好的工作 (8) 结论 (10)

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示范文本

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法示 范文本 使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 该文针对电厂汽轮机振动过大的一些原因进行分析讨 论，给出了汽轮机振动大的原因以及格尔木300MW燃气 电站汽轮机组常遇到的振动大的原因，并给出了减小汽轮 机振动的措施。 一、前言 格尔木300MW燃气电站汽轮机系上海汽轮机厂生 产，汽轮机型号：LZN55-5.6/0.65。下表是格尔木 300MW燃气电站转子振动值与轴承振动值的相关参数。 二、汽轮机发生振动的原因 (一) 机组在运行中中心不正引起的振动

(1) 汽轮机启机过程中，若暖机时间不够，升速或者加负荷过快，将引起气缸受热膨胀不均匀，或者滑销系统有卡涩，使气缸不能自由膨胀，将导致气缸相对于转子发生歪斜，机组产生不正常的位移，发生过大振动。 (2) 机组在运行当中如真空下降，将引起排气温度过高，后轴承上抬，破坏机组的中心，引起振动。 (3) 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行。将使胀差和汽缸变形增加，这样会造成机组中心移动超过允许的限度，引起振动。 (5) 间隙振荡。当转子因某种原因与汽缸不同心时，可能产生间隙振荡，造成机组振动值升高。 (二) 转子质量不平衡引起的振动 (1) 弹性弯曲而引起的振动。这种振动表现为轴向振动，尤其当通过临界转速时，其轴向振幅增大得更为显著。

汽轮机运行中振动大的原因及危害

汽轮机运行中振动大的原因及危害 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因，汽轮机组故障时常出现，这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 （一）汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征：一是应该出现较大量值的低频分量；二是振动的增大受运行参数的影响明显，且增大应该呈突发性，如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振；对于大型机组，由于末级较长，气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象；轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征，其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据，连同机组满负荷时的数据记录，做出成组曲线，观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率，从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程，观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 （二）转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系，大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段，此时转子温度逐渐升高，材质内应力释放引起转子热变形，一倍频振动增大，同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产生与质量偏心类似的旋转矢量激振力。 与质心偏离不同之处在于轴弯曲会使两端产生锥形运动，因而在轴向还会产生较大的工频振动。另外，转轴弯曲时，由于弯曲产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者之间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个“凹谷”，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯曲的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量时，振幅的减少就发生在临界转速以上。针对转子热变形的故障处理就是更换新的转子以减低机组异常振动。没有了振动力的产生机组也就不会出现异常振动。 （三）摩擦振动的特征、原因与排除 摩擦振动的特征：一是由于转子热弯曲将产生新的不平衡力，因此振动信号的主频仍为工频，但是由于受到冲击和一些非线性因数的影响，可能会出现少量分频、倍频和高频分量，有时波形存在“削顶”现象。二是发生摩擦时，振动的幅值和相位都具有波动特性，波动持续时间可能比较长。摩擦严重时，幅值和相位不再波动，振幅会急剧增大。三是降速过临界时的振动一般较正常升速时大，停机后转子静止时，测量大轴的晃度比原始值明显增加。摩擦振动的机理：对汽轮机转子来讲，摩擦可以产生抖动、涡动等现象，但实际有影响的主要是转子热弯曲。动静摩擦时圆周上各点的摩擦程度是不同的，由于重摩擦侧温度高于轻摩擦侧，导致转子径向截面上温度不均匀，局部加热造成转子热弯曲，产生一个新的不平衡力作用到转子上引起振动。 三、在振动监测方面应做好的工作

汽机缺陷分析与处理

6MW余热电站汽轮机缺陷原因分析及处理 1．故障现象 我公司综合利用焦炉剩余煤气余热发电站，采用洛阳发电设备厂生产的汽轮机，型号：N6-3.34。从2007年6月并网发电至今的7年运行时间当中，汽轮机出现的主要故障现象为以下三个方面：（1）汽轮机的振动偏高；(2)真空度相对较低；（3）调速系统不稳定; 2.故障分析 2.1汽轮机的振动偏高 振动是一种周期性的反复运动。处在高速旋转下的汽轮发电机组，在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。对于振动，我们希望它愈小愈好。不同转速机组的振动允许值不同，凡是在允许范围内的振动，对设备的危害不大，因而是允许的。超出允许范围，就会对设备造成伤害。而本机组在运行中最高振动超过85um,最低振动时也在50um以上，超出了汽轮机振动的允许范围50um以下。 汽轮机振动过高直接威胁着机组的安全运行，因此，在机组出现过高振动时，就应及时找出引起振动的原因，并予以消除，绝不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。 汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题，造成振动的原

因很多，为找出汽轮机振动大的原因，我们曾通过做试验方法来查找汽振动大的原因： 1）励磁电流试验 目的在于判断振动是否是由于电气方面的原因引起的，以及是由电气方面的哪些原因引起的。 2）转速试验 目的在于判断振动和转子质量不平衡的关系，同时可找出转子的临界转速和工作转速接近的程度。 3）负荷试验 目的在于判断振动和机组中心，热膨胀，转子质量不平衡的关系，判断传递力矩的部件是否有缺陷。 4）轴承润滑油膜试验 目的在于判断振动是否是由于油膜不稳，油膜被破坏和轴瓦紧力不当所引起的。 5）真空试验 目的是判断振动是否是由于真空变化后机组中心在垂直方向发生变化引起的。 6）机组外部特性试验，实际上就是在振动值比较大的情况下测量机组振动的分布情况，根据振动分布情况分析判断不正常的部位。 2.1.1汽轮机振动是一个多方面的综合因素，通过以上实验对振动过高的原因分析如下：

汽轮机组振动原因分析汇总

汽轮机组振动原因分析 汽轮机组振动范围的规定(单位：毫米)对设备的危害不大，因而是允许的。汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题。造成振动的原因很多，但是我们只要能抓住矛盾的特殊性，即抓住振动时表现出来的不同特点，加以分析判断，就有可能找出振动的内在原因并予以解决。 值得注意的是，随着汽轮机功率的增大，在轴承座刚度相当大的情况下，转子的较大振动并不能在轴承座上反映出来。 振动是指一种周期性的往复运动，处在高速旋转下的汽轮发电机组，在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。对于振动，我们希望它愈小愈好。 对设备的危害不大，因而是允许的。这里所讲的振动，都是指对设备有危害，超出了允许范围的振动。 汽轮发电机组振动过大时可能引起的危害和严重后果如下： 1)机组部件连接处松动，地脚螺丝松动、断裂； 2)机座(台板)二次浇灌体松动，基础产生裂缝：

3)汽轮机叶片应力过高而疲劳折断； 4)危机保安器发生误动作； 5)通流部分的轴封装臵发生摩擦或磨损，严重时可能因此一起主轴的弯曲； 6)滑销磨损，滑销严重磨损时，还会影响机组的正常热膨胀，从而进一步引起更严重的事故； 7)轴瓦乌金破裂，紧固螺钉松脱、断裂； 8)发电机转子护环松弛磨损，芯环破损，电气绝缘磨破，一直造成接地或短路； 9)励磁机整流子及其碳刷磨损加剧等； 从以上几点可以看出，振动直接威胁着机组的安全运行。因此，在机组一旦出现振动时，就应及时找出引起振动的原因，并予以消除，决不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。 汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题。造成振动的原因很多，但是我们只要能抓住矛盾的特殊性，即抓住振动时表现出来的不同特点，加以分析判断，就有可能找出振动的内在原因并予以解决。

电厂汽轮机振动过大原因及处理办法标准版本

文件编号：RHD-QB-K4773 （管理制度范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 电厂汽轮机振动过大原因及处理办法标准版本

电厂汽轮机振动过大原因及处理办 法标准版本 操作指导：该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 该文针对电厂汽轮机振动过大的一些原因进行分析讨论，给出了汽轮机振动大的原因以及格尔木300MW燃气电站汽轮机组常遇到的振动大的原因，并给出了减小汽轮机振动的措施。 一、前言 格尔木300MW燃气电站汽轮机系上海汽轮机厂生产，汽轮机型号：LZN55-5.6/0.65。下表是格尔木300MW燃气电站转子振动值与轴承振动值的相关参数。

二、汽轮机发生振动的原因 (一) 机组在运行中中心不正引起的振动 (1) 汽轮机启机过程中，若暖机时间不够，升速或者加负荷过快，将引起气缸受热膨胀不均匀，或者滑销系统有卡涩，使气缸不能自由膨胀，将导致气缸相对于转子发生歪斜，机组产生不正常的位移，发生过大振动。 (2) 机组在运行当中如真空下降，将引起排气温度过高，后轴承上抬，破坏机组的中心，引起振动。 (3) 机组在进汽温度超过设计规范的条件下运行。将使胀差和汽缸变形增加，这样会造成机组中心移动超过允许的限度，引起振动。 (5) 间隙振荡。当转子因某种原因与汽缸不同心时，可能产生间隙振荡，造成机组振动值升高。 (二) 转子质量不平衡引起的振动

(1) 弹性弯曲而引起的振动。这种振动表现为轴向振动，尤其当通过临界转速时，其轴向振幅增大得更为显著。 (2) 油膜不稳定或受到破坏而引起振动。这将会使轴瓦乌金很快烧毁，进而将引起因受热而使轴颈弯曲，以至造成剧烈的振动。 (3) 机组发生摩擦而引起的振动。 (4) 水击而引起的振动。严重发生水冲击，甚至烧毁推力瓦。 以上各种振动的原因可分为强迫振动和自激振动。其间隙振荡属于自激振动，其余为强迫振动。 三、格尔木电站常引起轴承振动增大的原因及处理方法 (一) 滑油温度升高引起机组振动增大 润滑油在机组正常运行起润滑、冷却和建立液体