汽轮机轴系振动故障研究

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1、汽轮机轴系振动故障研究汽轮机轴系振动故障研究汽轮机轴系振动故障研究汽轮发电机纽是电厂屮的重要设备，而汽轮发电机纽的振动严重威胁着汽轮发电机组的安全运行。机组运行中，轴系振动最常见的后果是导致机组无法升速到工作转速，个别情况下，轴系振动人会造成汽轮发电机组设备损害事故，如动静摩擦等引起大轴弯曲，支持轴承的乌金破碎或严重磨损，英至转子断裂。例如2001年广东省就有3台大型机组发牛高压转子永久弯曲事故。1988年，某电厂600MW引进机组发生高压缸叶片断裂重大事故，直接损失2400力元，此外近几年运行中叶片断裂事故也逐渐增多，如果不即时发现并确切诊断，则很可能

2、造成人而积叶片断裂，而引发人轴弯曲或飞车事故，此类事故不胜枚举，不仅间接直接经济损火巨大，而R更严重的是影响机组的寿命，威胁生命安全。本人根据自己现场工作经验，列出常见的振动原因，及其如何在运行和检修中防范。第一章机纽振动故障诊断第一节质量不平衡转子质量不平衡是汽轮发电机组最常见的振动故障，它约占故障总数的80%0随着制造厂加工，装配精度以及电厂检修质量的提高，这类故障的发生率疋在逐渐减少，过公国量值上，工频振幅的绝对值通常在30um以上，和对于通频振幅的比例人于80%(2)工频振幅为主的状况应该是稳定的这包括1)各次启机2)升降速过程3)不同的工况,如

3、负荷，真空，油温，氢压，励磁电流等(3)工频振动同时也是稳定的二•转子质量不平衡的分类特征汽轮发电机组转了的质量不平衡产生的原因冇三个:原始不平衡;转动过程中的部件飞脱.松动以及转子的热弯曲。原始不平衡是主要原因。(一)原始质量不平衡指的是转子开始转动之前在转子上已经有的不平衡。它通常是在加工制造过程中产生的，或是在检修时更换转动部件造成的。这种不平衡的特点除了上面介绍的振幅和相位的常规特征外，它的最显著特征是“稳定二这个稳定是指在一定的转速下振动特征稳定，振幅和相位受机组参数彩响不人，与升速或带负荷的时间延续没有肓接的关联，也不受启动方式的影响。貝体所

4、测数据中，在同一转速下，工况相差不大时，振幅波动约20%,相位在1()。〜2()。范围转动部件飞脱和松动汽轮发电机组振动发生转动部件飞脱可能有叶片.围带•拉金以及平衡质量块；发生松动的部件可能有转了线圈.槽楔.联轴器等。E脱时产牛的工频振动是突发性的，在数秒动静摩擦汽轮发电机组转动部件•静止部件的碰摩是运行中常见故障。随着现代机向着高性能•高效率发展•动静间隙变小，碰摩的可能性随之增加。碰摩使转了产生非常复杂的振动，是转了系统发生失稳的一个重要原因轻者使得机组出现强烈振动，严重的可以造成转轴永久弯Illi,M至整个轴系毁坏。因此对汽轮发电机组碰摩的诊断和

5、预报无疑会有效地提高运行的安全性，防止重大事故发生。一.机组碰摩原因机组动静碰摩通常冇下列起因(1)转轴振动过大。造成振动过大可以是质量不平衡•转子弯曲.轴系失稳等，不管何种起因，大振动下的转轴振幅一旦大到动静间隙植，都町能与静止部位发生碰摩。因此，和动静碰摩有关的机纽故障中，碰摩常常是中间过程，而非根本原因。(2)由于不对中等原因使轴颈处于极端的位置，使转了偏斜。非转动部件的不对中或翘1111也会导致碰摩。(3)动静间隙不足。有时设计上的缺陷所造成的，设计人员将间隙定为过小的量值，向安装部门提供的间隙要求同样A小。它也是安装.检修的原因，动静间隙调整不

6、符合规定所致。(4)缸体跑偏，弯曲或变形。国产200MW机组高压转子前汽封比较长，启机中参数不当容易造成这个部位发生摩擦，进而造成大轴朔性弯曲。全国大约有3()多台机组发生过这样的故障。开机过程屮，上下缸温差过人，造成缸体弯曲变形，是碰摩弯轴的主要运行原因之一。二.碰摩的诊断方法机纽动静碰摩的现场诊断是一项难度比较的的技术。因为如果认为发牛了碰摩，常常需要开缸处理，工作量较大，这就要求诊断的高准确性。现冇的诊断方法主要还是根据振幅•频谱和轴心轨迹。碰摩的确定，还需要了解机组安装或大修中的情况，查阅有关的间隙记录。现场运行人员在启机过程常采用“听诊”的方法

7、，对碰摩的确定有时也是有用的。这些在诊断过程可以有机的结合起来，提高诊断的准确性。但要注意，由于高中压缸都是双层缸，冇的机组低压缸也是双层缸，通流部分的碰摩很难传初来，只启轴端汽封的碰摩声比较容易听到。因而，不能片面地将某-•种方法的结论作为是否发牛•碰摩的决定性判据。笫三节汽流激振（间隙激振）山于动静部分间隙引起的低频振动，称之为“间隙激发振动”。他与机组所带负荷有关，在一定负荷是突然发生振动，但所带负荷略低于限制值时，振动会衰减卜-去，这种振动的频率与转了的临界转速相对应。在临界转速是，机组高压转了产生的这种振动振幅最人。一.汽流激振的振动特征汽流激

8、振通常发生在高参数机组的高压转子上，特別是超临界机组，例营口电厂，南京电厂，绥中