300MW汽轮机组异常振动分析毕业设计

1、毕业设计题目：300mw汽轮机组异常振动分析 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版

2、本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文

3、的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性

4、；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位：

5、（盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答

6、辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中

7、 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日装订线毕业设计（论文）答辩委员会 毕业设计(论文)成绩评定书专业班级：08热能动力设备与应用 姓名：马丹丹毕业设计（论文）课题：300mw汽轮机组异常振动分析经毕业设计（论文）答辩，评定该同学的毕业设计（论文）成绩为 毕业设计（论文）答辩委员会主任： 副主任： 年 月 日装订线毕业设计（论文）任务书根据 08热能动力设备与应用 专业教学计划安排，马丹丹 同学毕业设计（论文）任务如下：1、毕业设计（论文）课题： 300mw汽轮机组异

8、常振动分析2、原始资料：汽轮发电机组振动及事故、大型汽轮机组典型事故及预防、热力发电厂、汽轮机设备与运行汽轮机原理汽轮机课程设计参考资料3、设计要求：（2）毕业论文正文不得少于5000字（3）论文可结合自己的工作实际，运用所学理论进行分析。（5）论文主体鲜明、逻辑清晰、语言简洁、结论正确。4、设计时间：自 月 日至 月 日指导教师： 闫亚坤 系（部）主任： 年 月 日装订线评阅人评语：成绩： 评阅人： 年 月 日 装订线指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 在为期三个月的毕业设计中，该同学能在老师的严格要求下顺利完成整个毕业设计工作和论文的撰写。在整个毕业设计的过程，态度端正，学习也

9、比较认真，时间安排也很合理。论文选题符合专业培养目标毕业论文，能够达到综合训练目标，题目有难度，工作量较大。选题具有学术研究参考价值和实践指导意义。 该生查阅文献资料能力较强，能较为全面收集关于300mw汽轮机组异常振动的资料，写作过程中能综合运用300mw汽轮机组知识，全面分析300mw汽轮机组异常振动问题，综合运用知识能力较强。 文章篇幅完全符合学院规定，内容完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚，语言表达流畅，有一定的个人见解。 文题相符，论点突出，论述紧扣主题，其时效性较强。 毕业设计说明书（论文） 设计题目： 300mw汽轮机组异常振动分析学生姓名：马丹丹 系部名称：机电

10、工程系 专业班级：08 热能动力设备与应用时 间：2011.05.20 【摘要】：汽轮机是电厂的主要设备，汽轮机是否安全运行是保证电厂安全的基础。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，只要跟机体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，针对汽轮机异常振动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。本文对汽轮机的工作原理及300mw汽轮机组进行了简单介绍，重点分析了300mw汽轮机组运行过程中产生的异常振动，并提出了解决措施。【关键词】：汽轮机、异常振动、原因分析、

11、解决措施 目录目录1一、汽轮机简介2（一）汽轮机的工作原理2（二）汽轮机的结构组成 2(三)汽轮机的种类4（四）汽轮机的用途5（五）汽轮机的发展状况5二、汽轮机振动带来的危害6（一）转动部件损坏7（二）连接部件松动7（三）机组动、静部分摩擦7（四）引起基础甚至厂房建筑物的共振损坏7（五）有可能引起危急保安器误动作而发生停机事故7三、汽轮机发电机组振动的评价标准7四、汽轮机异常振动的可能原因8（一）汽轮机转子塑性变形大轴弯曲9（二）汽轮机转子动平衡校正精度不高，或转子质量平衡块定位不牢固9（三）滑销系统存在问题10（四）汽轮机轴承基础不牢固、台板松动，轴承座坚固螺栓松动10（五）发电机转子有热弯

12、曲11（六）引进型300mw机组发电机的励磁机采用三支承结构，抗振动稳定性较差11（七）汽轮机轴承油膜不稳定或震荡的原因11（八）轴承动态标高变化11（九）高中压转子振动爬升及其原因11（十）转子中心孔进油13（十一） 联轴器不对中14五、防止振动损坏的措施14六、结论16参考文献18致谢19 一、汽轮机简介 （一）汽轮机的工作原理汽轮机（见图1、图2）是将蒸汽的能量转换成为机械工的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。 图（1

13、） 汽轮机内部 图（2） 汽轮机（二）汽轮机的结构组成汽轮机是由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。如图（3）单级汽轮机的结构图。 图（3）单级汽轮机的结构简图（a.立体图b.i-i剖视c.剖面图）1 汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸

14、。高压内缸由水平中分面分开，形成上、下缸，内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出，位于下缸的上部，这样使支承点保持在水平中心线上。中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开，形成上下汽缸，内缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合，保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开，形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。低压缸为反向分流式，每个低压缸一个外缸和两个内缸组成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分，但在

15、安装时，上缸垂直结合面已用螺栓连成一体，因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承，此台板与汽缸下半制成一体，并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。2联轴器联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机，现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式：刚性联轴器，半挠性联轴器和挠性联轴器。3静叶片隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。4动叶片动叶处安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。叶片一般由叶型、叶根

16、和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固，同时力求制造简单、装配方便。5汽封转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。汽封的作用是为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，汽封按安装位置的不同，分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。6轴承轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。（三）汽轮机的

17、种类1按结构有单级汽轮机和多级汽轮机；各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机，和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上的单轴汽轮机，和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。2按工作原理有蒸汽主要在各级喷嘴中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。3按热力特性有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。4按用途可分为为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。5按汽缸数目可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸

18、汽轮机。6按蒸汽初压分为低压汽轮机、 中压汽轮机、次高压汽轮机、 高压汽轮机、 超高压汽轮机、亚临界汽轮机和超临界汽轮机。（四）汽轮机的用途汽轮机主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。（五）汽轮机的发展状况1国际上汽轮机发展状况（1）1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机，随后在1884年英国工程师帕

19、森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机，虽然当时的汽轮机和我们现在的汽轮机相比结构非常简单，但是从此推动了汽轮机在世界范围内的应用，被广泛应用在电站、航海和大型工业中。（2）在60年代，世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500600mw等级水平。1972年瑞士bbc公司制造的1300mw双轴全速汽轮机在美国投入运行，设计参数达到24mpa，蒸汽温度538c，3600rpm；1974年西德kwu公司制造的1300mw单轴半速（1500 rpm）饱和蒸汽参数汽轮机投入运行，；1982年世界上最大的1200mw单轴全速汽轮机在前苏联投入运行，压力24 mp，蒸汽温度540c。（3）目前世界各国都在

20、研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发，如俄罗斯正在研究2000mw汽轮机。 2我国汽轮机发展状况（1）我国汽轮机发展起步比较晚。1955年上海汽轮机厂制造出第一台6mw汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100mw机组在高井电厂投入运行；1972年第一台200mw汽轮机在朝阳电厂投入运行；1974年第一台300mw机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200320mw机组，分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%。（2）1987年采用引进技术生产的300mw机组在石横电厂投入运行；1989年采用引进技术生产的600mw机组在平圩电厂投入运行；2000

21、年从俄罗斯引进两台超临界800mw机组在绥中电厂投入运行。（3）上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂，在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的stc，1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部， stc 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂，先后设计制造了我国第一台25mw、50mw、100mw和200mw汽轮机，80年代从美国西屋公司引进了300mw和600mw亚临界汽轮机的全套设计和制造技术，于1986年制造成功了我国第一台600mw汽轮机，目前自主研制的三缸超临界600mw汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建，1971年制造出第一台汽轮机，目前的

22、主力机型为600mw汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀，以300mw机组为主导产品，它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂，目前2台600mw汽轮机也已经在今年投入生产。（4）目前中国四大动力厂以300mw和600mw机组为主导产品。（六）汽轮机的优点与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽力和温度，故热效率较高。二、汽轮机振动带来的危害我国北方城市由于水利资源较南方少，火力发电是城市用电的主要来源。电力供给是城市发展的关键，为了增加城市

23、用电的稳定，电厂维修部门都会定期对发电机组进行检修与维护。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的一种故障，振动过大可能造成严重的危害，主要表现在以下几方面。（一）使转动部件损坏。机组振动过大时，叶片、叶轮等转动部件上会产生很大的应力，导致疲劳损坏。（二）使连接部件松动。机组发生过大的振动，将使与其相连的轴承、主油泵、凝汽器等发生强烈的振动，引起螺栓松动甚至断裂，从而造成重大事故。（三）使机组动、静部分摩擦。如轴端汽封及隔板汽封与油的摩擦，轻则使汽封磨损，间隙增大，漏气损失增加，汽轮机相对内效率降低，严重时会

24、造成主轴弯曲。（四）引起基础甚至厂房建筑物的共振损坏。（五）有可能引起危急保安器误动作而发生停机事故。汽轮机组发生异常振动，往往是设备损坏的先兆或象征。剧烈的振动会损坏汽缸、轴承座、台板和基础之间的可靠连接，从而使振动进一步加剧。剧烈振动发展到一定程度会使机组动静之间发生碰擦，严重时将导致大轴弯曲，而动静相碰、大轴弯曲反过来又加剧了振动，产生恶性循环，最后可能引起汽轮机紧固件松弛、轴承乌金碎裂、轴承座基础松动，甚至损坏整个机组和厂房建筑物。汽轮机发生剧烈振动、大轴弯曲的事故是比较典型的恶性设备损坏事故。 针对这样的情况，加强汽轮机汽轮机异常振动分析，为发电企业诶秀部门提供基础分析就显得极为必要

25、，三、汽轮机发电机组振动的评价标准汽轮机发电机组振动值一般用轴承的振幅或轴的振幅的大小来衡量。振动允许值随机组的不同而不同，一般的振动标准见表（1）双峰振幅是测点单峰振幅的二倍，也称全振幅或峰峰值，取轴承座垂直、水平和轴向三个方面的最大测量值。表（1）汽轮机发电机组振动标准机组转速（r/min）轴承的双峰振幅（mm）优秀良好合格30000.020.030.0515000.030.050.07由于受到轴承及油膜刚度的影响，在轴承上测得的振幅不能完全反映出转动部分的振动情况，因此还应直接测量转子的振动数值做为标准才是合理的。随着测量技术的发展，现在已有直接测量转子振动的非接触式仪表，并在机组安装使

26、用。国家规定了3000/min汽轮机轴承和轴的振动标准，见表（2）。表（2）轴承和轴的振动评价标准评价优良正常合格需从新找平衡允许短时运行立刻停机全振幅 mm轴承0.01250.020.0250.030.030.0580.050.050.063轴0.0380.0640.0760.0890.1020.1270.152四、汽轮机异常振动的可能原因 300mw汽轮发电机组已经是我国电网中的主力机组。当前,国产300mw汽轮机组多数采用双缸(高中压合缸)双排汽、轴系四支承结构（见图4）,低压转子两端轴承坐落在排汽缸上。经过多年的现场试验研究和理论分析,这种300mw汽轮机组除了具有旋转机械一般振动特性

27、外,由于其自身结构的特性,还有其独特的振动现象,应引起制造厂家、用户和有关技术人员的注意,以确保机组的安全稳定运行 （图4）国产n300mw汽轮机组轴系示意图汽轮机异常振动的可能原因有一下几点：（一）汽轮机转子塑性变形大轴弯曲。1汽轮机轴封、隔板汽封块因安装问题而使间隙太小时，运行时会产生动静磨擦。因局部磨擦过热膨胀，使转子产生热弯曲，若强行通过临界转速，则很容易产生永久性弯曲。2汽缸受热不均或汽轮机进冷水、冷汽时，会造成上下汽缸温差过大，使汽缸产生热变形或拱背弯曲，导致汽轮机轴端和隔板径向间隙消失相碰。严重时汽缸下部积水较多，使高温状态的转子接触到冷水，转子局部骤冷产生热变形。3汽轮机停用后

28、消缺或盘车装置存在问题，使盘车不正常，引起转子热弯曲、晃度值超标。（二）汽轮机转子动平衡校正精度不高，或转子质量平衡块定位不牢固，造成转子在升速时产生不平衡振动。汽轮机运行中，转子上叶片断落，使转子产生新的不平衡，且由于叶片断落使转子受到的蒸汽力不平衡而产生较大弯矩，这些原因都将引起汽轮机异常振动。汽轮机作为热能动力机械，在长期运转过程中，由于蒸汽质量质量不好或锅炉负荷急剧变化，都会造成汽轮机转子结垢现象，导致叶片表面粗糙度增加，致使转子产生新的质量不平衡引起汽轮机振动。所以在大修期间，一般都要对汽轮机叶片上的结垢进行清理，在进行除垢时应该保证除垢方法的正确性，同时要注意对整个转子都要进行除垢

29、，这种转子上产生新的质量不平衡现象经长在电厂发生过。 （三）滑销系统存在问题，使汽缸膨胀受阻，轴承座标高发生变化，引起轴系中心破坏。众所周知，汽轮机在起动、停机和运行时，汽缸的温度变化较大，将沿长、宽、高几个方向膨胀或收缩，因此，为保证汽缸定向自由膨胀，并能保持汽缸与转子中心一致，避免因膨胀不均匀造成不应有的应力，同时也为了避免因膨胀不均匀而引起的机组振动，必须设置一套滑销系统。在汽缸与基础台板间和汽缸与轴承座之间应装上各种滑销系统，并使固定汽缸的螺栓留出适当的间隙，以保证汽缸自由膨胀，以保持机组中心不变。不论是汽轮机还是发电机，当机组带负荷受热后都要产生膨胀，而又不能让其自由膨胀，滑销系统就

30、是用于引导机组膨胀的。当由于某种原因使滑销系统卡涩时，机组的膨胀就会受到限制，当机组的膨胀受到限制时就会引起机组较大的振动，严重时以至于不能开机或者引起动静碰磨，从而造成更大的破坏。由于膨胀受到限制而无法开机的现象在现场经常出现，因此在检修和安装期间应该对此引起高度重视。 （四）汽轮机轴承基础不牢固、台板松动，轴承座坚固螺栓松动。轴承自身特性对机组振动的影响主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴承的稳定性，如果轴承的稳定性太差，在外界因素的影响下容易使机组振动超标。轴承的连接情况主要对轴承刚度产生影响，若轴承刚度不够，在同样大小的激振力下引起的振动较大，所以必须将

31、轴承各连接螺栓拧紧，在现场。经常发现由于连接螺栓未拧紧而引起振动的现象。 此外轴承垫块接触不良及紧力不适当和轴承座底平面与基础台板接触不良也会引起汽轮机振动。支持轴承瓦垫块承受着转子质量及转动部分不平衡量引起的离心力，垫块还确定转子的位置，其接触是否良好直接影响到机组的振动情况，接触不好会引起较大振动。由于检修工艺马虎或转动中垫块与轴承座的接触腐蚀，垫块接触不良，降低了轴承的抗振能力而产生较大的振动。因此而引起的振动往往发生在检修后第一次启动时，或者发生在机组检修投运后12年内。（五）振动发生在发电机部位，振动值随励磁电流的增加而增大，可能因为发电机转子有热弯曲。其原因一般有：发电机转子热处理

32、不良，在通励磁电流后发热膨胀不均匀；发电机某一侧通风口堵塞；水内冷发电机转子部分水路阻塞使冷却不均匀。（六）引进型300mw机组发电机的励磁机采用三支承结构，抗振动稳定性较差，由于氢冷发电机密封瓦间隙较小，一旦密封油温度偏低、密封瓦油膜不均匀、空氢侧油压差过大，即会引起密封瓦碰擦发电机，使励磁机振动加大。同时，由于励磁机转子动平衡精度不高，在密封瓦碰擦的扰动下，励磁机产生共振反过来又加剧了密封瓦碰擦，造成恶性循环、振动剧烈，这种情况在启动升速通过临界转速时尤为突出。（七）汽轮机轴承油膜不稳定或震荡的原因一般有：轴瓦间隙过大，使运行中下瓦油膜不稳定；进入轴瓦的油量不足或瞬时中断，造成油膜破坏；汽

33、轮机润滑油品质不良或用错润滑油牌号；润滑油温度过高，油质变稀，粘度过大。（八）轴承动态标高变化引起的1号轴承低频振动国产300mw机组高中压缸采用中分面猫爪支承,中压排汽缸外缸两侧伸出的猫爪支承在2号轴承座上,猫爪没有设置冷却装置。这种结构在运行过程将导致2号轴承座温度上升较大,2号轴承上抬,从而使2号轴承的载荷增加,1号轴承的载荷降低。从而使1号轴承低频振动。（九）高中压转子振动爬升及其原因所谓振动爬升,是指机组从冷态开机开始,随着机组经历从抽真空、冲转、并网、带负荷至满负荷这样一个过程时,机组的振动幅值逐渐增加,使得振幅达到或接近报警值,甚至超过报警或停机阈值。如,某国产300mw汽轮机组

34、于1998年2月投运以后,在多次开机过程中出现振动爬升现象,振幅最大可爬升到130m140m。为此,对该机组进行振动测试,获取振动爬升的规律。试验结果表明:1冷态开机时,在2000r/min转速下暖机过程中,2号轴振的振幅可增大30m40m,相位变化5060。2冷态开机升速到工作转速时,1号、2号、3号和4号轴振并不大,均在允许范围内。3并网带负荷后,振动继续增加,一般振幅可增大60m70m。4带负荷后,振幅爬升主要是在低负荷阶段,当负荷超过200mw时,变化很小,在高荷下运行一段时间后,振幅略有减小。5振动的爬升规律与高中压缸的缸温有一定的对应关系。特别是2x振动变化规律与高中压缸金属温度的

35、变化规律有良好的对应关系。6机组负荷突然变化后,机组的振动并不发生突然变化。这说明转子上的力矩大小与振动之间并没有明显的关系。7机组在经历抽真空-冲转-并网-带负荷-满负荷过程时,高中压转子和低压转子的质量不平衡分布发生了较大的变化。根据机组振动的特征,可以发现,振动爬升纯粹与机组的热状态有关,即与转子的温度有关。产生上述规律的振动爬升,主要原因可能有:1冷态时,转子上有过大的内应力。机组在经历抽真空-冲转-并网-带负荷-满负荷过程时,转子的温度逐渐升高,转子内部的应力分布也逐步发生变化,从而改变了转子的不平衡质量的分布,使得振动爬升。如某厂国产汽轮机在运行中发现5号轴承振动逐渐增大，经分析可

36、知是由转子平衡不良引起的。2转轴材质不均匀。转轴在浇铸、锻造和热处理过程中形成的直径方向纤维组织不均,造成线膨胀系数存在差别。当转子温度升高后,线胀系数大的一侧膨胀量大于线胀系数小的一侧,使转子形成弯曲。当转子冷却后,弯曲又消失。由于这种弯曲值正比于转子温升,因此,在经历抽真空-冲转-并网-带负荷-满负荷过程时,转子的温度逐渐升高(特别是在低负荷阶段,转子的温度升高较快),转子的弯曲值逐渐增大,振动爬升。（十）转子中心孔进油引起的振动汽轮机转子中心孔进油在现场时有发生。造成进油的原因通常有两种可能，一是中心孔探伤后油没有及时清理干净，残存在孔内；二是大轴端部堵头不严，运转起来后由于孔内外压差使

37、得润滑油被逐渐吸入孔内。中心孔有油后会使转轴出现振动问题，它造成的振动在机理上有数种不同的说法。一种说法认为，转动时孔内液体转速比转轴低，这样液体会产生一个比转动频率低，但是频率接近转速的次同步激振力，这个激振力和工作转速合成后可以产生拍振或和差振动。另有说法认为，孔内液体的黏性剪切力使得液体的离心力相对于高点有一个超前角，这样，离心力可以分解出一个与涡动方向一致的切向力。因为涡动一般是次同步的，转子轴承系统容易发生以它本身的固有频率一致的涡动，当转子转速高于其临界转速时，由液体离心力分解出来的涡动力造成次同步失稳。还有说法认为，在转子加热到一定温度时，黏附在中心孔壁上的润滑油发生热交换，使转

38、子产生不对称温差，转子内壁局部被加热或冷却，进而发生热弯曲，所产生的不平衡质量引起振动增大。上述各种说法对转轴中心孔液体造成振动的机理与特征的说明是不一致的。但从现场机组发生中心孔进油的实例看，在振动特征上有一点是共同的，即都出现工频振动增大的现象，具体有如下一些特征：1工频振幅随时间缓慢增大，时间度量大约是数十分钟或12小时。出现的工况一般在定速后空负荷或带负荷过程。2这种故障的发现通常在新机调试阶段或机组大修后。往往初始的一、二次启动没有这种现象，后几次越来越明显。因此，判断的一个很重要的依据是将几次开机的振动值进行比较。根据现场振动处理实例，50mw机组汽轮机转子中心孔进油约200300

39、即可引起较明显的振动，孔内油量越多，振动越显著。一旦确定振动是由中心孔进油所造成的，只有取下轴端堵头，清理中心孔。（十一） 联轴器不对中造成的振动联轴器不对中是汽轮发电机组振动常见故障。我们知道关于机组轴线的几何形状有两个定义，一是轴承的对中，它是指轴承内孔几何中心在横截面的垂直和水平方向上与转子轴颈中心预定位置的重合程度。另一个是联轴器的对中，也就是轴系转子各轴线的对中。联轴器不对中是指相邻两根转轴轴线不在同一直线上；或不是一条连续的光滑曲线，在联轴器部位存在拐点或阶跃点。设计阶段，根据选用的轴承、转子的质量、轴承标高的热变化量等确定各轴承的负荷分配，再计算确定各个轴颈中心在轴承中的偏位角和

40、偏心率，即轴颈静态位置。然后根据转子的重力挠曲线确定各轴承的扬度，供安装时使用。同时各轴承的静态负荷也随之确定。机组安装时依照这些值对各轴承座和缸体进行找正找平，使各个轴承的静态负荷达到预定值，同时也自然保证了轴颈中心在轴承中的位置与原定的一致。如果轴承的标高高于规定值，这个轴承的负荷要比原定值高，如果轴承的标高低于规定值，负荷则要比预定值低，这两种不对中都是不希望出现的。五、防止振动损坏的措施（一）仔细地平衡机组转子并及时彻底消除由于转子平衡破坏而引起的振动，其原因是有一只或数只叶片或拉金断折。（二）严格遵守制造厂的起动和停机规程，以避免转子弯曲。（三）保证轴承座的稳定性，避免机座和汽缸因运

41、行状态迅速变化而引起的意外热膨胀，以保证轴承座在承力面上自由移动。（四）正确地安置承力轴承的轴瓦，避免因发热而产生振动。（五）目前300mw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。汽轮机组的运行必须坚持进行振动监测，以便在振动突然超标时立即将机组停运，或在振动异常变化时分析原因、采取措施防止机组设备严重损坏。在振动监测方式，一般应做好以下几项工作： 1法规规定，转速在3000r/min的机组轴承在各种运行方式下，轴承的垂直、水平和轴向3个方向双振幅值在0.025mm以下为良好，在0.05mm及以下为合格。这就是评定、控制机组振动的标准。新安装或检修后的

42、机组应尽可能保持较低的振动值，如超过0.05mm，即视为不合格。应查找原因，采取措施，将振动降到允许范围才能将机组投入运行。运行中的机组振动增大并超过允许值的应分析原因，采取措施将振动降到允许范围以内，若突然增加了0.05mm，则应立即将机组停运。2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

43、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。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。一是要坚持定期测试准确，做好记录；二是据以执行紧停规定或从振动异常中查找原因，采取措施防止设备扩大损坏。3机组启动中也应进行振动监测并做好记录，如振动值达到防止大轴弯曲反事故技术措施的规定时（1300r/min以下超过0.03mm，过临界时超过0.1mm）应立即打闸停机，查找原因，采

44、取措施后方可再次启动。4.对国产200mw机组部分轴承振动偏大的问题，水电部以1987基火字104号文发出了关于进行国产200mw机组振动普查的通知，尚未进行普查并且振动偏大的机组，可组织进行振动普查，并与厂家联系采取改进措施。5.对重要的辅机也应定期进行振动监测工作。发现问题及早采取措施，防止设备扩大损坏。（六）当汽轮机在启动、停机、运行中发生强烈振动，振动幅值超过规定停机限额时，如一时难以判断发生振动的原因，应先进行紧急停机，避免振动发展到严重损坏设备的程度。然后再进一步分析查找原因，在原因不明、故障源未消除前不得重新启动汽轮机。六、结论 二十世纪以来，随着工业生产和科学技术的发展，机械设

45、备的可靠性、可用性、可维修性与安全性的问题日益突出，从而促进了人们对机械设备故障机理及诊断技术的研究。汽轮发电机组是电力生产的重要设备，由于其设备结构的复杂性和运行环境的特殊性，汽轮发电机组的故障率不低，而且故障危害性也很大。汽轮机组在运行中产生振动是一个非常严重而且又不可避免的现象。汽轮发电机组运行的可靠性，在很大程度上可以认为是由机组的振动状态决定的。过分强烈的振动，意味着机组存在严重缺陷，在振动的作用下，机组各部件间的连接会松动，这就消弱了汽缸轴承座基础板和基础间连接的刚性，这种情况的产生又反过来加剧了机组的振动，甚至使动静磨擦咬合，导致机组产生严重破坏而被迫停机。 多年来，不少机组因振

46、动大而拖延了投产期和检修期。因此，在进行汽轮机异常振动原因分析时要格外注意。许多情况时需要维修人员长期积累的经验来判断的，加强企业汽轮机组维护保养人员培训，提高维修人员素质及专业技能时提高汽轮机故常排除效率的最佳途径。另外对生产运行来说，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。参考文献：（1）汽轮发电机组振动及事故，施维新主编，中国电力出版社（2）汽轮机设备及运行，

47、李建刚主编，中国电力出版社 (3)汽轮机设备及系统，第二版，吴季兰主编，中国电力出版社（4）大型汽轮机组典型事故及预防，曹祖庆等主编，中国电力出版社（5）热力发电厂、汽轮机设备与运行，教材（6）汽轮机原理，刘华堂主讲，讲稿（7）蒸汽轮机，蔡颐年主编，西安交通大学出版社（8）汽轮机课程设计参考资料，冯慧雯主编，水利电力出版社 致谢大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校河北能源职业技术学院给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢我的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们

48、课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师闫亚坤老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做的就是向闫老师寻求帮助，而闫老师每次不管忙或闲，总会抽空和我沟通，然后一起商量解决的办法。闫老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，闫老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向闫老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意，

49、同时，本篇毕业论文的写作也得到了曹砚霞、王长彪等同学的热情帮助。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢！学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）： 年 月 日学位论文出版授权书本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以