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中图分类号：TK26 文献标识码：TK 文章编号：1009―914X（2013）22―0363―01
本文主要介绍汽轮机组从设备检修和运行两方面造成振动的原因。针对xx热电厂机组大修完毕后首次启动产生轴瓦振动的具体问题，采用排除法，对可能产生轴瓦振动的各种因素进行逐一排除。最后确定汽轮机转子中心孔进油，是引起机组振动的真正原因，并对汽轮机转子中心孔进行清理处理，启动后，机组各轴瓦振动值恢复正常。
一、设备简介
汽轮机型号为B25-8.82/0.98型汽轮机。设计铭牌出力为25MW，额定转速3000转/分，背压式。一、二段抽汽为不可调抽汽，分别供#1、2高压加热器，背压排汽为工业用汽。汽轮机组拖动的发电机型号为QF-25-2型交流发电机，有功功率25MW。
二、機组检修方面异常震动的原因分析
1、轴承标高的影响：转子两端的轴承标高不在一个合理的范围内，则两端的负荷分配不均。载荷轻的一边，轴瓦内的油膜形成困难或者根本不能建立油膜，极易诱发机组的自激振动，包括油膜振动和气流激振等；载荷重的一边，轴瓦乌金温度过高，易产生碾瓦现象，引发机组振动。
2.机组中心的影响：机组中心指转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起气流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处，还会引起转子发生热弯曲而引起不稳定普通强迫振动。若联轴器法兰外圆与轴径不同心、联轴器法兰止口或螺栓孔接圆不同心、端面飘偏、连接螺丝紧力明显不对称，均会使连接轴系不同心和不平直，还会使转子产生预载荷。旋转状态下直接产生振动的激振力，引起机组的振动。
3.轴承自身特性的影响：轴承自身特性主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴瓦的稳定性，在外界因素的影响下易使机组振动超标。若轴承的连接刚度不够，则同样大小的激振下引起的振动增大。
4.滑销系统的影响；滑销系统功能引导机组膨胀。当滑销系统卡涩时，机组的膨胀受限制会引起机组较大的振动，严重时不能开机或者引起静碰磨，造成更大的破坏。
5.动静间隙：汽轮机转子与汽缸和轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙，当间隙过大时，引起蒸汽外漏或者空气内漏，汽轮机内效率降低；间隙过小时，将引起动静碰磨，造成机组的振动变化超标。
6.转子结垢的影响：转子结垢造成新的质量不平衡，引起机组的振动。
7.转子中心孔：汽轮机转子大轴大多留有中心孔，在中心孔两端用堵头封堵，在检修期间如果不甚让异物（包括油、水等）进入中心孔，机组就会出现振动异常现象。
三、机组运行方面异常震动的原因分析
1.机组膨胀：机组暖机时间不够或者升速加负荷过快，则机组各部件会因膨胀不均产生应力，易引起机组的振动和动静碰磨。
2.润滑油温：润滑油油温过高过低都对油膜的形成不利，油膜的稳定性直接诱发机组的振动。
3.轴封油温：油封温度对机组振动的影响主要表现为温度对轴承座标高和端部汽封处动静间隙引起的变化，这两方面对机组振动的影响机理在前面已经述及，再此不在重复。
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。排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响而引起机组的振动。
5.发电机转子电流：若发电机转子内部发生短路情况，当电流通过发电机转子时会产生局部过热现象，转子由于受到较多的热量堆积而使膨胀不均形成一动态的质量不平衡，起发机组振动。
四、本次振动的原因分析
1、振动情况
xx机组大修后首次启动，大修中由于励磁电枢在运行中经常绝缘降低，因此更换一新电枢。再启动过程中，转速升至1300r/min，测各瓦轴振动均正常，暖机30分钟升至2400r/min时，机组出现强烈振动，振动表显示#1瓦振动70μm，#2瓦振动72μm，#3瓦振动75μm，#4瓦振动80μm，#5瓦没有振动表，但是现场感觉整台机组振动明显.随即打闸停机.转子静止后，由于新更换了电枢，怀疑电枢中心不正，停机后重新检查转子中心。再次启动，转速升高至2400r/min时机组又出现强烈振动，随即打闸停机。
2、振动分析
汽轮机组的振动按激振能源的不同，可分为强迫振动和自激振动两大类。强迫振动是在外界干扰力的作用下产生的，这类振动现象比较普遍。振动的主要特征是振动的主频率和转子的转速一致，振动的波形是正玄波。自激振动主要是由于轴瓦油膜振荡、间隙自激、摩擦涡动等因素造成的。这类振动的主要特征是振动的主频率和转子的转速不符，与其临界转速一致，振动的波形比较紊乱并含有低频谐波。通过测量机组振动的频率和波型，确定本机组属于强迫振动。
该机组投产以来运行振动情况一直良好，故排除机组轴承支撑刚度不足和共振的影响。由于机组在2400r/min发生振动，此时机组的热膨胀、胀差以及上下缸温度均在规定值内，故排除机组的热变形和电磁干扰的影响。对机组开机过程中运行参数的跟踪分析，未有异常，故排除运行方面的影响。最终，振动的原因确定为转子质量不平衡的影响。
五、改善振动的几个尝试
1.重新更换励磁机；由于大修前，机组运行正常，各轴瓦振动正常，只是励磁机绝缘降低，励磁机电枢更换处理，重新启动，启动过程中，机组再次振动，故排除励磁机电枢原因。
2.发电机转子重新配重：在机组启动过程中，利用振动相位仪，测的机组振动相位角，随后停机。经计算，对发电机平衡槽内进行加重处理，加重503g∠280（试加重角度均以检向器为准逆转相继计算）后，机组重新启动，机组转速升高至2400r/min时，机组振动再次增大，最大为#2瓦102μm，随后打闸停机。但此次启动后测的振动相位角与上次发生了改变。
3.揭缸检查汽轮机转子：由于汽轮机转子在两次测量中振动相位角不同，在拆除发电机转子配重后，又重新启动多次，但每次测得的振动相位角不同，故怀疑汽轮机转子上部件有松动或转子中心孔内进油（水）。在揭开汽缸后，检查汽轮机转子没有发现部件松动和摩擦痕迹，在检查汽轮机中心孔时，发现孔中存油，并从中清理出1100ml透平油。处理结束，重新回装启动，机组振动正常，满负荷状态下，最大振动#2瓦为17μm，故障现象消除。
六、转子中心孔进油分析
目前运行的汽轮机转子，无论是冲动式还是反动式，其转轴中心一般都有中心孔。当中心孔内存有液体而未充满时，在高速下腔内的液体便贴向内腔四壁。由于中心孔的几何中心和转轴的旋转中心不重合，贴向内腔壁的液体膜厚度在圆周方向是不同的，转轴在轴向又存在着较大的温差，温度较高的一端足以使液体汽化，温度较低的一端又可能使液体凝结，即使有些转子中心孔内的液体不存在汽化和凝结现象，但由于当中心孔的几何中心和转轴的旋转中心偏差较大时，中心孔内液体使转子产生的热弯曲，不但随机组有功负荷的增大而增大，而且在暖机和升速过程当中也能明显的反映出来。若暖机时间较长，就会引起过大的振动而不能达到额定转速。由理论推导得知，当转子中心孔进入液体时，除能引起转子热弯曲，而使振动机组随有功负荷的增大而增大外，还会使振动随时间的增长而发生周期性的变化。
液体进入中心孔内，绝大多数原因是因为中心孔堵头不严，机组运行时，内腔的气体被加热而膨胀，压力升高后泄出；停机后转子冷却，内腔形成负压，把液体或水蒸气吸入腔内。另外有些转子，由于转轴本身存在缺陷（裂纹、小孔），造成中心孔与外界相通。为防止液体进入中心孔，堵头一定要封严。若某些转子封严困难，可在内腔直径最大处对称方向开孔，使进入的液体自动排出。波形筒联接器上对称方向开孔，就是这个缘故。
七、结 论
汽轮机组振动会对设备的运行带来严重的安全隐患和恶性后果。振动的原因很多，也很复杂。现实工作中要学会分类、分层次进行分析，采用逐一排除法，对可能产生振动的各种因素进行逐一排除，最后找出真正原因，确定解决方案，也是一种有效可行的解决方法。
本文主要介绍汽轮机组从设备检修和运行两方面造成振动的原因。针对xx热电厂机组大修完毕后首次启动产生轴瓦振动的具体问题，采用排除法，对可能产生轴瓦振动的各种因素进行逐一排除。最后确定汽轮机转子中心孔进油，是引起机组振动的真正原因，并对汽轮机转子中心孔进行清理处理，启动后，机组各轴瓦振动值恢复正常。
一、设备简介
汽轮机型号为B25-8.82/0.98型汽轮机。设计铭牌出力为25MW，额定转速3000转/分，背压式。一、二段抽汽为不可调抽汽，分别供#1、2高压加热器，背压排汽为工业用汽。汽轮机组拖动的发电机型号为QF-25-2型交流发电机，有功功率25MW。
二、機组检修方面异常震动的原因分析
1、轴承标高的影响：转子两端的轴承标高不在一个合理的范围内，则两端的负荷分配不均。载荷轻的一边，轴瓦内的油膜形成困难或者根本不能建立油膜，极易诱发机组的自激振动，包括油膜振动和气流激振等；载荷重的一边，轴瓦乌金温度过高，易产生碾瓦现象，引发机组振动。
2.机组中心的影响：机组中心指转子与汽缸或静子的同心度、支撑转子各轴承的标高、轴系连接的同心度和平直度。转子与汽缸或静子的同心度偏差过大，则可能会引起气流激振、电磁激振和动静碰磨。若碰磨发生在转轴处，还会引起转子发生热弯曲而引起不稳定普通强迫振动。若联轴器法兰外圆与轴径不同心、联轴器法兰止口或螺栓孔接圆不同心、端面飘偏、连接螺丝紧力明显不对称，均会使连接轴系不同心和不平直，还会使转子产生预载荷。旋转状态下直接产生振动的激振力，引起机组的振动。
3.轴承自身特性的影响：轴承自身特性主要包括轴瓦紧力、顶隙和连接刚度等几个方面。轴瓦紧力和顶隙主要影响轴瓦的稳定性，在外界因素的影响下易使机组振动超标。若轴承的连接刚度不够，则同样大小的激振下引起的振动增大。
4.滑销系统的影响；滑销系统功能引导机组膨胀。当滑销系统卡涩时，机组的膨胀受限制会引起机组较大的振动，严重时不能开机或者引起静碰磨，造成更大的破坏。
5.动静间隙：汽轮机转子与汽缸和轴封之间以及发电机转子与静子之间都存在间隙，当间隙过大时，引起蒸汽外漏或者空气内漏，汽轮机内效率降低；间隙过小时，将引起动静碰磨，造成机组的振动变化超标。
6.转子结垢的影响：转子结垢造成新的质量不平衡，引起机组的振动。
7.转子中心孔：汽轮机转子大轴大多留有中心孔，在中心孔两端用堵头封堵，在检修期间如果不甚让异物（包括油、水等）进入中心孔，机组就会出现振动异常现象。
三、机组运行方面异常震动的原因分析
1.机组膨胀：机组暖机时间不够或者升速加负荷过快，则机组各部件会因膨胀不均产生应力，易引起机组的振动和动静碰磨。
2.润滑油温：润滑油油温过高过低都对油膜的形成不利，油膜的稳定性直接诱发机组的振动。
3.轴封油温：油封温度对机组振动的影响主要表现为温度对轴承座标高和端部汽封处动静间隙引起的变化，这两方面对机组振动的影响机理在前面已经述及，再此不在重复。
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。排汽缸温度的变化主要表现在对轴承座标高的影响而引起机组的振动。
5.发电机转子电流：若发电机转子内部发生短路情况，当电流通过发电机转子时会产生局部过热现象，转子由于受到较多的热量堆积而使膨胀不均形成一动态的质量不平衡，起发机组振动。
四、本次振动的原因分析
1、振动情况
xx机组大修后首次启动，大修中由于励磁电枢在运行中经常绝缘降低，因此更换一新电枢。再启动过程中，转速升至1300r/min，测各瓦轴振动均正常，暖机30分钟升至2400r/min时，机组出现强烈振动，振动表显示#1瓦振动70μm，#2瓦振动72μm，#3瓦振动75μm，#4瓦振动80μm，#5瓦没有振动表，但是现场感觉整台机组振动明显.随即打闸停机.转子静止后，由于新更换了电枢，怀疑电枢中心不正，停机后重新检查转子中心。再次启动，转速升高至2400r/min时机组又出现强烈振动，随即打闸停机。
2、振动分析
汽轮机组的振动按激振能源的不同，可分为强迫振动和自激振动两大类。强迫振动是在外界干扰力的作用下产生的，这类振动现象比较普遍。振动的主要特征是振动的主频率和转子的转速一致，振动的波形是正玄波。自激振动主要是由于轴瓦油膜振荡、间隙自激、摩擦涡动等因素造成的。这类振动的主要特征是振动的主频率和转子的转速不符，与其临界转速一致，振动的波形比较紊乱并含有低频谐波。通过测量机组振动的频率和波型，确定本机组属于强迫振动。
该机组投产以来运行振动情况一直良好，故排除机组轴承支撑刚度不足和共振的影响。由于机组在2400r/min发生振动，此时机组的热膨胀、胀差以及上下缸温度均在规定值内，故排除机组的热变形和电磁干扰的影响。对机组开机过程中运行参数的跟踪分析，未有异常，故排除运行方面的影响。最终，振动的原因确定为转子质量不平衡的影响。
五、改善振动的几个尝试
1.重新更换励磁机；由于大修前，机组运行正常，各轴瓦振动正常，只是励磁机绝缘降低，励磁机电枢更换处理，重新启动，启动过程中，机组再次振动，故排除励磁机电枢原因。
2.发电机转子重新配重：在机组启动过程中，利用振动相位仪，测的机组振动相位角，随后停机。经计算，对发电机平衡槽内进行加重处理，加重503g∠280（试加重角度均以检向器为准逆转相继计算）后，机组重新启动，机组转速升高至2400r/min时，机组振动再次增大，最大为#2瓦102μm，随后打闸停机。但此次启动后测的振动相位角与上次发生了改变。
3.揭缸检查汽轮机转子：由于汽轮机转子在两次测量中振动相位角不同，在拆除发电机转子配重后，又重新启动多次，但每次测得的振动相位角不同，故怀疑汽轮机转子上部件有松动或转子中心孔内进油（水）。在揭开汽缸后，检查汽轮机转子没有发现部件松动和摩擦痕迹，在检查汽轮机中心孔时，发现孔中存油，并从中清理出1100ml透平油。处理结束，重新回装启动，机组振动正常，满负荷状态下，最大振动#2瓦为17μm，故障现象消除。
六、转子中心孔进油分析
目前运行的汽轮机转子，无论是冲动式还是反动式，其转轴中心一般都有中心孔。当中心孔内存有液体而未充满时，在高速下腔内的液体便贴向内腔四壁。由于中心孔的几何中心和转轴的旋转中心不重合，贴向内腔壁的液体膜厚度在圆周方向是不同的，转轴在轴向又存在着较大的温差，温度较高的一端足以使液体汽化，温度较低的一端又可能使液体凝结，即使有些转子中心孔内的液体不存在汽化和凝结现象，但由于当中心孔的几何中心和转轴的旋转中心偏差较大时，中心孔内液体使转子产生的热弯曲，不但随机组有功负荷的增大而增大，而且在暖机和升速过程当中也能明显的反映出来。若暖机时间较长，就会引起过大的振动而不能达到额定转速。由理论推导得知，当转子中心孔进入液体时，除能引起转子热弯曲，而使振动机组随有功负荷的增大而增大外，还会使振动随时间的增长而发生周期性的变化。
液体进入中心孔内，绝大多数原因是因为中心孔堵头不严，机组运行时，内腔的气体被加热而膨胀，压力升高后泄出；停机后转子冷却，内腔形成负压，把液体或水蒸气吸入腔内。另外有些转子，由于转轴本身存在缺陷（裂纹、小孔），造成中心孔与外界相通。为防止液体进入中心孔，堵头一定要封严。若某些转子封严困难，可在内腔直径最大处对称方向开孔，使进入的液体自动排出。波形筒联接器上对称方向开孔，就是这个缘故。
七、结 论
汽轮机组振动会对设备的运行带来严重的安全隐患和恶性后果。振动的原因很多，也很复杂。现实工作中要学会分类、分层次进行分析，采用逐一排除法，对可能产生振动的各种因素进行逐一排除，最后找出真正原因，确定解决方案，也是一种有效可行的解决方法。