汽輪機組異常振動分析設計

23/34畢業(yè)設計題目:300MW汽輪機組異常振動分析畢業(yè)設計(論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計(論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計(論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計(論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名:日期：年月日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文(設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學性;技術線路的可行性；設計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設計)期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計)的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務(包括裝訂及附件）?□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書)所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導教師：（簽名)單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價:一、論文(設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計)任務（包括裝訂及附件）?□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內(nèi)畫“√"）評閱教師：（簽名）單位：(蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室(或答辯小組)評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務(包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學系意見:系主任：（簽名）年月日

……裝……裝…………………訂…………………線……畢業(yè)設計(論文)成績評定書專業(yè)班級：08熱能動力設備與應用姓名：馬丹丹畢業(yè)設計(論文）課題:300MW汽輪機組異常振動分析經(jīng)畢業(yè)設計（論文）答辯,評定該同學的畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)楫厴I(yè)設計(論文）答辯委員會主任：副主任：年月日……裝……裝…………………訂…………………線……根據(jù)08熱能動力設備與應用專業(yè)教學計劃安排，馬丹丹同學畢業(yè)設計（論文)任務如下：1、畢業(yè)設計（論文）課題：300MW汽輪機組異常振動分析2、原始資料：《汽輪發(fā)電機組振動及事故》、《大型汽輪機組典型事故及預防》、《熱力發(fā)電廠》、《汽輪機設備與運行》《汽輪機原理》《汽輪機課程設計參考資料》3、設計要求：（2）畢業(yè)論文正文不得少于5000字(3）論文可結合自己的工作實際，運用所學理論進行分析.(5)論文主體鮮明、邏輯清晰、語言簡潔、結論正確。4、設計時間：自月日至月日指導教師：閆亞坤系（部）主任:年月日…………裝…………………訂…………………線……評閱人評語：成績：評閱人：年月日…………裝…………………訂…………………線……指導教師評語：成績：指導教師：年月日在為期三個月的畢業(yè)設計中，該同學能在老師的嚴格要求下順利完成整個畢業(yè)設計工作和論文的撰寫.在整個畢業(yè)設計的過程，態(tài)度端正，學習也比較認真，時間安排也很合理。論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標畢業(yè)論文，能夠達到綜合訓練目標，題目有難度，工作量較大。選題具有學術研究參考價值和實踐指導意義。該生查閱文獻資料能力較強,能較為全面收集關于300MW汽輪機組異常振動的資料,寫作過程中能綜合運用300MW汽輪機組知識，全面分析300MW汽輪機組異常振動問題，綜合運用知識能力較強。文章篇幅完全符合學院規(guī)定,內(nèi)容完整,層次結構安排科學,主要觀點突出，邏輯關系清楚,語言表達流暢，有一定的個人見解。文題相符，論點突出，論述緊扣主題，其時效性較強。畢業(yè)設計說明書（論文)設計題目：300MW汽輪機組異常振動分析學生姓名：馬丹丹系部名稱：機電工程系專業(yè)班級：08熱能動力設備與應用時間：2011.05.20【摘要】：汽輪機是電廠的主要設備，汽輪機是否安全運行是保證電廠安全的基礎。汽輪機組異常振動是汽輪機常見故障中較為復雜的一種故障。由于機組的振動往往受多方面的影響，只要跟機體本體有關的任何一個設備或介質都會是機組振動的原因，因此，針對汽輪機異常振動的分析就顯得尤為重要,只有查明原因才能對癥維修。針對導致汽輪機異常振動的各個原因分析是維修汽輪機異常振動的關鍵.本文對汽輪機的工作原理及300MW汽輪機組進行了簡單介紹，重點分析了300MW汽輪機組運行過程中產(chǎn)生的異常振動,并提出了解決措施?！娟P鍵詞】：汽輪機、異常振動、原因分析、解決措施目錄目錄…………1TOC\o”1-3”\h\z\u一、汽輪機簡介……………2(一）汽輪機的工作原理………………2（二)汽輪機的結構組成………………2（三）汽輪機的種類………………4（四）汽輪機的用途……………………5（五）汽輪機的發(fā)展狀況………………5二、汽輪機振動帶來的危害……………6（一）轉動部件損壞……………………7（二)連接部件松動……………………7（三）機組動、靜部分摩擦……………7(四）引起基礎甚至廠房建筑物的共振損壞…………7(五）有可能引起危急保安器誤動作而發(fā)生停機事故………………7三、汽輪機發(fā)電機組振動的評價標準……7四、汽輪機異常振動的可能原因…………8(一）汽輪機轉子塑性變形——大軸彎曲……………9(二）汽輪機轉子動平衡校正精度不高，或轉子質量平衡塊定位不牢固……………9（三）滑銷系統(tǒng)存在問題………………10（四）汽輪機軸承基礎不牢固、臺板松動，軸承座堅固螺栓松動…10(五）發(fā)電機轉子有熱彎曲……………11（六）引進型300MW機組發(fā)電機的勵磁機采用三支承結構，抗振動穩(wěn)定性較差………………………11（七）汽輪機軸承油膜不穩(wěn)定或震蕩的原因…………11（八)軸承動態(tài)標高變化………………11（九)高中壓轉子振動爬升及其原因…………………11（十）轉子中心孔進油…………………13（十一）聯(lián)軸器不對中…………………14五、防止振動損壞的措施…………………14六、結論……………………16參考文獻……………………18致謝…………19一、汽輪機簡介（一）汽輪機的工作原理汽輪機（見圖1、圖2）是將蒸汽的能量轉換成為機械工的旋轉式動力機械.又稱蒸汽透平。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中，以不同方式進行能量轉換,便構成了不同工作原理的汽輪機.圖（1）汽輪機內(nèi)部圖（2）汽輪機(二）汽輪機的結構組成汽輪機是由轉動部分和靜止部分兩個方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器等；靜子包括進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。如圖（3）單級汽輪機的結構圖。圖（3)單級汽輪機的結構簡圖(a.立體圖b。I-I剖視c。剖面圖)汽缸汽缸是汽輪機的外殼，其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內(nèi)部完成能量的轉換過程，汽缸內(nèi)安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式.單層缸多用于中低參數(shù)的汽輪機。雙層缸適用于參數(shù)相對較的汽輪機。分為高壓內(nèi)缸和高壓外缸。高壓內(nèi)缸由水平中分面分開，形成上、下缸,內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上。高壓外缸由前后共四個貓爪支撐在前軸承箱上.貓爪由下缸一起鑄出,位于下缸的上部,這樣使支承點保持在水平中心線上。中壓缸由中壓內(nèi)缸和中壓外缸組成。中壓內(nèi)缸在水平中分面上分開，形成上下汽缸,內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內(nèi)缸上的一個環(huán)形槽相互配合，保持內(nèi)缸在軸向的位置。中壓外缸由水平中分面分開，形成上下汽缸。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和1號低壓缸的前軸承箱上.低壓缸為反向分流式,每個低壓缸一個外缸和兩個內(nèi)缸組成，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為三個部分，但在安裝時，上缸垂直結合面已用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個零件起吊。低壓外缸由裙式臺板支承,此臺板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸.低壓內(nèi)缸支承在外缸上。每塊裙式臺板分別安裝在被灌漿固定在基礎上的基礎臺板上。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎臺板之間的滑銷固定。2．聯(lián)軸器聯(lián)軸器用來連接汽輪機各個轉子以及發(fā)電機轉子,并將汽輪機的扭矩傳給發(fā)電機，現(xiàn)代汽輪機常用的聯(lián)軸器常用三種形式：剛性聯(lián)軸器，半撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器.3．靜葉片隔板用于固定靜葉片，并將汽缸分成若干個汽室.4．動葉片動葉處安裝在轉子葉輪或轉鼓上，接受噴嘴葉柵射出的高速氣流,把蒸汽的動能轉換成機械能，使轉子旋轉。葉片一般由葉型、葉根和葉頂三個部分組成。葉型是葉片的工作部分，相鄰葉片的葉型部分之間構成汽流通道，蒸汽流過時將動能轉換成機械能。葉根是將葉片固定在葉輪或轉鼓上的連接部分。它應保證在任何運行條件下的連接牢固，同時力求制造簡單、裝配方便。5．汽封轉子和靜體的間的間隙會導致漏汽，這不僅會降低機組效率,還會影響機組安全運行。為了防止蒸汽泄漏和空氣漏入，需要有密封裝置，通常稱為汽封。汽封的作用是為了防止蒸汽泄漏和空氣漏入，汽封按安裝位置的不同,分為通流部分汽封、隔板汽封、軸端汽封。6．軸承軸承是汽輪機一個重要的組成部分,分為徑向支持軸承和推力軸承兩種類型，它們用來承受轉子的全部重力并且確定轉子在汽缸中的正確位置。（三）汽輪機的種類1．按結構有單級汽輪機和多級汽輪機；各級裝在一個汽缸內(nèi)的單缸汽輪機,和各級分裝在幾個汽缸內(nèi)的多缸汽輪機；各級裝在一根軸上的單軸汽輪機，和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。2．按工作原理有蒸汽主要在各級噴嘴中膨脹的沖動式汽輪機；蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機.3．按熱力特性有蒸汽主要在各級噴嘴（或靜葉）中膨脹的沖動式汽輪機；蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機.4．按用途可分為為電站汽輪機、工業(yè)汽輪機、船用汽輪機等。5．按汽缸數(shù)目可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機.6．按蒸汽初壓分為低壓汽輪機、中壓汽輪機、次高壓汽輪機、高壓汽輪機、超高壓汽輪機、亞臨界汽輪機和超臨界汽輪機。(四）汽輪機的用途汽輪機主要用作發(fā)電用的原動機，也可直接驅動各種泵、風機壓縮機和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。汽輪機通常在高溫高壓及高轉速的條件下工作,是一種較為精密的重型機械，一般須與鍋爐（或其他蒸汽發(fā)生器）、發(fā)電機（或其他被驅動機械）以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設備,一起協(xié)調(diào)配合工作。（五）汽輪機的發(fā)展狀況1．國際上汽輪機發(fā)展狀況（1)1883年瑞典工程師拉瓦爾設計制造出了第一臺單級沖動式汽輪機，隨后在1884年英國工程師帕森斯設計制造了第一臺單級反動式汽輪機，雖然當時的汽輪機和我們現(xiàn)在的汽輪機相比結構非常簡單，但是從此推動了汽輪機在世界范圍內(nèi)的應用，被廣泛應用在電站、航海和大型工業(yè)中。（2）在60年代，世界工業(yè)發(fā)達的國家生產(chǎn)的汽輪機已經(jīng)達到500—600MW等級水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW雙軸全速汽輪機在美國投入運行，設計參數(shù)達到24Mpa，蒸汽溫度538°C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW單軸半速（1500rpm）飽和蒸汽參數(shù)汽輪機投入運行，；1982年世界上最大的1200MW單軸全速汽輪機在前蘇聯(lián)投入運行,壓力24Mp，蒸汽溫度540°C.（3）目前世界各國都在研究大容量、高參數(shù)汽輪機的研究和開發(fā),如俄羅斯正在研究2000MW汽輪機。2．我國汽輪機發(fā)展狀況（1）我國汽輪機發(fā)展起步比較晚.1955年上海汽輪機廠制造出第一臺6MW汽輪機。1964年哈爾濱汽輪機廠第一臺100MW機組在高井電廠投入運行；1972年第一臺200MW汽輪機在朝陽電廠投入運行；1974年第一臺300MW機組在望亭電廠投入運行。70年代進口了10臺200—320MW機組，分別安裝在了陡河、元寶山、大港、清河電廠.70年代末國產(chǎn)機組占到總容量70%。（2）1987年采用引進技術生產(chǎn)的300MW機組在石橫電廠投入運行；1989年采用引進技術生產(chǎn)的600MW機組在平圩電廠投入運行；2000年從俄羅斯引進兩臺超臨界800MW機組在綏中電廠投入運行。（3）上海汽輪機廠是中國第一家汽輪機廠，在1995年開始與美國西屋電氣公司合作成立了現(xiàn)在的STC，1999年德國西門子公司收購了西屋電氣公司發(fā)電部,STC相應股份轉移給西門子.哈爾濱汽輪機廠1956年建廠，先后設計制造了我國第一臺25MW、50MW、100MW和200MW汽輪機，80年代從美國西屋公司引進了300MW和600MW亞臨界汽輪機的全套設計和制造技術，于1986年制造成功了我國第一臺600MW汽輪機,目前自主研制的三缸超臨界600MW汽輪機已經(jīng)投入生產(chǎn)。東方汽輪機廠1965年開始興建，1971年制造出第一臺汽輪機，目前的主力機型為600MW汽輪機。北京北重汽輪電機有限責任公司做為后起之秀，以300MW機組為主導產(chǎn)品，它是由始建于1958年的北京重型電機廠通過資產(chǎn)轉型在2000年10月份成立的又一大動力廠，目前2臺600MW汽輪機也已經(jīng)在今年投入生產(chǎn)。（4）目前中國四大動力廠以300MW和600MW機組為主導產(chǎn)品。（六）汽輪機的優(yōu)點與往復式蒸汽機相比,汽輪機中的蒸汽流動是連續(xù)的、高速的,單位面積中能通過的流量大，因而能發(fā)出較大的功率。大功率汽輪機可以采用較高的蒸汽力和溫度,故熱效率較高。二、汽輪機振動帶來的危害我國北方城市由于水利資源較南方少，火力發(fā)電是城市用電的主要來源。電力供給是城市發(fā)展的關鍵,為了增加城市用電的穩(wěn)定，電廠維修部門都會定期對發(fā)電機組進行檢修與維護。汽輪機作為發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其故障率的減少對于整個系統(tǒng)都有著重要的意義。汽輪機異常振動是發(fā)電廠常見故障中比較難確定故障的一種故障，振動過大可能造成嚴重的危害，主要表現(xiàn)在以下幾方面.（一）使轉動部件損壞。機組振動過大時，葉片、葉輪等轉動部件上會產(chǎn)生很大的應力，導致疲勞損壞。（二）使連接部件松動。機組發(fā)生過大的振動，將使與其相連的軸承、主油泵、凝汽器等發(fā)生強烈的振動,引起螺栓松動甚至斷裂，從而造成重大事故。（三）使機組動、靜部分摩擦。如軸端汽封及隔板汽封與油的摩擦，輕則使汽封磨損，間隙增大，漏氣損失增加，汽輪機相對內(nèi)效率降低，嚴重時會造成主軸彎曲。（四）引起基礎甚至廠房建筑物的共振損壞。(五）有可能引起危急保安器誤動作而發(fā)生停機事故.汽輪機組發(fā)生異常振動，往往是設備損壞的先兆或象征。劇烈的振動會損壞汽缸、軸承座、臺板和基礎之間的可靠連接，從而使振動進一步加劇。劇烈振動發(fā)展到一定程度會使機組動靜之間發(fā)生碰擦,嚴重時將導致大軸彎曲,而動靜相碰、大軸彎曲反過來又加劇了振動,產(chǎn)生惡性循環(huán)，最后可能引起汽輪機緊固件松弛、軸承烏金碎裂、軸承座基礎松動，甚至損壞整個機組和廠房建筑物。汽輪機發(fā)生劇烈振動、大軸彎曲的事故是比較典型的惡性設備損壞事故.針對這樣的情況，加強汽輪機汽輪機異常振動分析,為發(fā)電企業(yè)誒秀部門提供基礎分析就顯得極為必要，三、汽輪機發(fā)電機組振動的評價標準汽輪機發(fā)電機組振動值一般用軸承的振幅或軸的振幅的大小來衡量.振動允許值隨機組的不同而不同，一般的振動標準見表（1）雙峰振幅是測點單峰振幅的二倍，也稱全振幅或峰-峰值，取軸承座垂直、水平和軸向三個方面的最大測量值。表（1)汽輪機發(fā)電機組振動標準機組轉速（r/min）軸承的雙峰振幅（mm）優(yōu)秀良好合格3000<0.02<0。03〈0.051500<0。03〈0.05〈0。07由于受到軸承及油膜剛度的影響，在軸承上測得的振幅不能完全反映出轉動部分的振動情況，因此還應直接測量轉子的振動數(shù)值做為標準才是合理的。隨著測量技術的發(fā)展，現(xiàn)在已有直接測量轉子振動的非接觸式儀表，并在機組安裝使用.國家規(guī)定了3000/min汽輪機軸承和軸的振動標準，見表（2).表(2)軸承和軸的振動評價標準評價優(yōu)良正常合格需從新找平衡允許短時運行立刻停機全振幅mm軸承<0。0125〈0。02〈0.025<0.030。03~0.058〈0。050。05～0。063軸〈0。038<0。064〈0.076<0.0890.102～0.127—0。152四、汽輪機異常振動的可能原因300MW汽輪發(fā)電機組已經(jīng)是我國電網(wǎng)中的主力機組。當前,國產(chǎn)300MW汽輪機組多數(shù)采用雙缸（高中壓合缸)雙排汽、軸系四支承結構（見圖4),低壓轉子兩端軸承坐落在排汽缸上。經(jīng)過多年的現(xiàn)場試驗研究和理論分析,這種300MW汽輪機組除了具有旋轉機械一般振動特性外，由于其自身結構的特性,還有其獨特的振動現(xiàn)象，應引起制造廠家、用戶和有關技術人員的注意,以確保機組的安全穩(wěn)定運行（圖4)國產(chǎn)N300MW汽輪機組軸系示意圖汽輪機異常振動的可能原因有一下幾點：(一）汽輪機轉子塑性變形——大軸彎曲。1．汽輪機軸封、隔板汽封塊因安裝問題而使間隙太小時,運行時會產(chǎn)生動靜磨擦。因局部磨擦過熱膨脹,使轉子產(chǎn)生熱彎曲,若強行通過臨界轉速，則很容易產(chǎn)生永久性彎曲。2．汽缸受熱不均或汽輪機進冷水、冷汽時,會造成上下汽缸溫差過大，使汽缸產(chǎn)生熱變形或拱背彎曲，導致汽輪機軸端和隔板徑向間隙消失相碰.嚴重時汽缸下部積水較多,使高溫狀態(tài)的轉子接觸到冷水，轉子局部驟冷產(chǎn)生熱變形。3．汽輪機停用后消缺或盤車裝置存在問題,使盤車不正常，引起轉子熱彎曲、晃度值超標。（二）汽輪機轉子動平衡校正精度不高，或轉子質量平衡塊定位不牢固，造成轉子在升速時產(chǎn)生不平衡振動.汽輪機運行中,轉子上葉片斷落，使轉子產(chǎn)生新的不平衡,且由于葉片斷落使轉子受到的蒸汽力不平衡而產(chǎn)生較大彎矩，這些原因都將引起汽輪機異常振動。汽輪機作為熱能動力機械，在長期運轉過程中，由于蒸汽質量質量不好或鍋爐負荷急劇變化，都會造成汽輪機轉子結垢現(xiàn)象,導致葉片表面粗糙度增加，致使轉子產(chǎn)生新的質量不平衡引起汽輪機振動。所以在大修期間,一般都要對汽輪機葉片上的結垢進行清理，在進行除垢時應該保證除垢方法的正確性，同時要注意對整個轉子都要進行除垢，這種轉子上產(chǎn)生新的質量不平衡現(xiàn)象經(jīng)長在電廠發(fā)生過。（三)滑銷系統(tǒng)存在問題，使汽缸膨脹受阻,軸承座標高發(fā)生變化，引起軸系中心破壞。眾所周知，汽輪機在起動、停機和運行時,汽缸的溫度變化較大，將沿長、寬、高幾個方向膨脹或收縮，因此，為保證汽缸定向自由膨脹,并能保持汽缸與轉子中心一致，避免因膨脹不均勻造成不應有的應力，同時也為了避免因膨脹不均勻而引起的機組振動，必須設置一套滑銷系統(tǒng)。在汽缸與基礎臺板間和汽缸與軸承座之間應裝上各種滑銷系統(tǒng)，并使固定汽缸的螺栓留出適當?shù)拈g隙，以保證汽缸自由膨脹，以保持機組中心不變.不論是汽輪機還是發(fā)電機，當機組帶負荷受熱后都要產(chǎn)生膨脹,而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統(tǒng)就是用于引導機組膨脹的。當由于某種原因使滑銷系統(tǒng)卡澀時,機組的膨脹就會受到限制,當機組的膨脹受到限制時就會引起機組較大的振動，嚴重時以至于不能開機或者引起動靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機的現(xiàn)象在現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn),因此在檢修和安裝期間應該對此引起高度重視。(四)汽輪機軸承基礎不牢固、臺板松動，軸承座堅固螺栓松動。軸承自身特性對機組振動的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個方面.軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性，如果軸承的穩(wěn)定性太差，在外界因素的影響下容易使機組振動超標。軸承的連接情況主要對軸承剛度產(chǎn)生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現(xiàn)場。經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動的現(xiàn)象。此外軸承墊塊接觸不良及緊力不適當和軸承座底平面與基礎臺板接觸不良也會引起汽輪機振動。支持軸承瓦墊塊承受著轉子質量及轉動部分不平衡量引起的離心力，墊塊還確定轉子的位置，其接觸是否良好直接影響到機組的振動情況，接觸不好會引起較大振動。由于檢修工藝馬虎或轉動中墊塊與軸承座的接觸腐蝕,墊塊接觸不良,降低了軸承的抗振能力而產(chǎn)生較大的振動。因此而引起的振動往往發(fā)生在檢修后第一次啟動時,或者發(fā)生在機組檢修投運后1～2年內(nèi)。（五）振動發(fā)生在發(fā)電機部位，振動值隨勵磁電流的增加而增大，可能因為發(fā)電機轉子有熱彎曲.其原因一般有：發(fā)電機轉子熱處理不良，在通勵磁電流后發(fā)熱膨脹不均勻；發(fā)電機某一側通風口堵塞；水內(nèi)冷發(fā)電機轉子部分水路阻塞使冷卻不均勻。（六）引進型300MW機組發(fā)電機的勵磁機采用三支承結構,抗振動穩(wěn)定性較差，由于氫冷發(fā)電機密封瓦間隙較小,一旦密封油溫度偏低、密封瓦油膜不均勻、空氫側油壓差過大，即會引起密封瓦碰擦發(fā)電機，使勵磁機振動加大.同時，由于勵磁機轉子動平衡精度不高,在密封瓦碰擦的擾動下，勵磁機產(chǎn)生共振反過來又加劇了密封瓦碰擦,造成惡性循環(huán)、振動劇烈,這種情況在啟動升速通過臨界轉速時尤為突出。（七）汽輪機軸承油膜不穩(wěn)定或震蕩的原因一般有：軸瓦間隙過大，使運行中下瓦油膜不穩(wěn)定;進入軸瓦的油量不足或瞬時中斷，造成油膜破壞；汽輪機潤滑油品質不良或用錯潤滑油牌號；潤滑油溫度過高，油質變稀，粘度過大。（八)軸承動態(tài)標高變化引起的1號軸承低頻振動國產(chǎn)300MW機組高中壓缸采用中分面貓爪支承,中壓排汽缸外缸兩側伸出的貓爪支承在2號軸承座上，貓爪沒有設置冷卻裝置。這種結構在運行過程將導致2號軸承座溫度上升較大,2號軸承上抬,從而使2號軸承的載荷增加，1號軸承的載荷降低。從而使1號軸承低頻振動。（九）高中壓轉子振動爬升及其原因所謂振動爬升，是指機組從冷態(tài)開機開始,隨著機組經(jīng)歷從抽真空、沖轉、并網(wǎng)、帶負荷至滿負荷這樣一個過程時，機組的振動幅值逐漸增加，使得振幅達到或接近報警值,甚至超過報警或停機閾值。如,某國產(chǎn)300MW汽輪機組于1998年2月投運以后，在多次開機過程中出現(xiàn)振動爬升現(xiàn)象,振幅最大可爬升到130μm~140μm。為此，對該機組進行振動測試,獲取振動爬升的規(guī)律。試驗結果表明：1．冷態(tài)開機時,在2000r/min轉速下暖機過程中,2號軸振的振幅可增大30μm～40μm,相位變化50°～60°。2．冷態(tài)開機升速到工作轉速時,1號、2號、3號和4號軸振并不大，均在允許范圍內(nèi)。3．并網(wǎng)帶負荷后,振動繼續(xù)增加，一般振幅可增大60μm~70μm。4．帶負荷后，振幅爬升主要是在低負荷階段,當負荷超過200MW時,變化很小，在高荷下運行一段時間后,振幅略有減小。5．振動的爬升規(guī)律與高中壓缸的缸溫有一定的對應關系。特別是2X振動變化規(guī)律與高中壓缸金屬溫度的變化規(guī)律有良好的對應關系。6．機組負荷突然變化后，機組的振動并不發(fā)生突然變化。這說明轉子上的力矩大小與振動之間并沒有明顯的關系.7．機組在經(jīng)歷抽真空—沖轉-并網(wǎng)—帶負荷-滿負荷過程時，高中壓轉子和低壓轉子的質量不平衡分布發(fā)生了較大的變化。根據(jù)機組振動的特征,可以發(fā)現(xiàn)，振動爬升純粹與機組的熱狀態(tài)有關，即與轉子的溫度有關。產(chǎn)生上述規(guī)律的振動爬升,主要原因可能有：1．冷態(tài)時,轉子上有過大的內(nèi)應力.機組在經(jīng)歷抽真空—沖轉—并網(wǎng)—帶負荷-滿負荷過程時，轉子的溫度逐漸升高，轉子內(nèi)部的應力分布也逐步發(fā)生變化，從而改變了轉子的不平衡質量的分布，使得振動爬升。如某廠國產(chǎn)汽輪機在運行中發(fā)現(xiàn)5號軸承振動逐漸增大，經(jīng)分析可知是由轉子平衡不良引起的。2．轉軸材質不均勻。轉軸在澆鑄、鍛造和熱處理過程中形成的直徑方向纖維組織不均,造成線膨脹系數(shù)存在差別.當轉子溫度升高后,線脹系數(shù)大的一側膨脹量大于線脹系數(shù)小的一側,使轉子形成彎曲。當轉子冷卻后，彎曲又消失.由于這種彎曲值正比于轉子溫升，因此，在經(jīng)歷抽真空—沖轉-并網(wǎng)—帶負荷—滿負荷過程時，轉子的溫度逐漸升高（特別是在低負荷階段,轉子的溫度升高較快），轉子的彎曲值逐漸增大，振動爬升.（十）轉子中心孔進油引起的振動汽輪機轉子中心孔進油在現(xiàn)場時有發(fā)生。造成進油的原因通常有兩種可能，一是中心孔探傷后油沒有及時清理干凈,殘存在孔內(nèi)；二是大軸端部堵頭不嚴，運轉起來后由于孔內(nèi)外壓差使得潤滑油被逐漸吸入孔內(nèi)。中心孔有油后會使轉軸出現(xiàn)振動問題,它造成的振動在機理上有數(shù)種不同的說法。一種說法認為，轉動時孔內(nèi)液體轉速比轉軸低，這樣液體會產(chǎn)生一個比轉動頻率低，但是頻率接近轉速的次同步激振力，這個激振力和工作轉速合成后可以產(chǎn)生拍振或和差振動。另有說法認為，孔內(nèi)液體的黏性剪切力使得液體的離心力相對于高點有一個超前角，這樣，離心力可以分解出一個與渦動方向一致的切向力。因為渦動一般是次同步的，轉子軸承系統(tǒng)容易發(fā)生以它本身的固有頻率一致的渦動，當轉子轉速高于其臨界轉速時，由液體離心力分解出來的渦動力造成次同步失穩(wěn)。還有說法認為,在轉子加熱到一定溫度時,黏附在中心孔壁上的潤滑油發(fā)生熱交換，使轉子產(chǎn)生不對稱溫差，轉子內(nèi)壁局部被加熱或冷卻，進而發(fā)生熱彎曲,所產(chǎn)生的不平衡質量引起振動增大。上述各種說法對轉軸中心孔液體造成振動的機理與特征的說明是不一致的。但從現(xiàn)場機組發(fā)生中心孔進油的實例看，在振動特征上有一點是共同的，即都出現(xiàn)工頻振動增大的現(xiàn)象,具體有如下一些特征:1．工頻振幅隨時間緩慢增大，時間度量大約是數(shù)十分鐘或1~2小時.出現(xiàn)的工況一般在定速后空負荷或帶負荷過程。2．這種故障的發(fā)現(xiàn)通常在新機調(diào)試階段或機組大修后。往往初始的一、二次啟動沒有這種現(xiàn)象,后幾次越來越明顯。因此，判斷的一個很重要的依據(jù)是將幾次開機的振動值進行比較。根據(jù)現(xiàn)場振動處理實例，50MW機組汽輪機轉子中心孔進油約200～300ɡ即可引起較明顯的振動，孔內(nèi)油量越多，振動越顯著。一旦確定振動是由中心孔進油所造成的，只有取下軸端堵頭，清理中心孔。（十一）聯(lián)軸器不對中造成的振動聯(lián)軸器不對中是汽輪發(fā)電機組振動常見故障.我們知道關于機組軸線的幾何形狀有兩個定義，一是軸承的對中，它是指軸承內(nèi)孔幾何中心在橫截面的垂直和水平方向上與轉子軸頸中心預定位置的重合程度.另一個是聯(lián)軸器的對中，也就是軸系轉子各軸線的對中.聯(lián)軸器不對中是指相鄰兩根轉軸軸線不在同一直線上;或不是一條連續(xù)的光滑曲線，在聯(lián)軸器部位存在拐點或階躍點。設計階段，根據(jù)選用的軸承、轉子的質量、軸承標高的熱變化量等確定各軸承的負荷分配，再計算確定各個軸頸中心在軸承中的偏位角和偏心率，即軸頸靜態(tài)位置。然后根據(jù)轉子的重力撓曲線確定各軸承的揚度，供安裝時使用.同時各軸承的靜態(tài)負荷也隨之確定。機組安裝時依照這些值對各軸承座和缸體進行找正找平,使各個軸承的靜態(tài)負荷達到預定值,同時也自然保證了軸頸中心在軸承中的位置與原定的一致。如果軸承的標高高于規(guī)定值，這個軸承的負荷要比原定值高,如果軸承的標高低于規(guī)定值,負荷則要比預定值低,這兩種不對中都是不希望出現(xiàn)的.五、防止振動損壞的措施（一）仔細地平衡機組轉子并及時徹底消除由于轉子平衡破壞而引起的振動，其原因是有一只或數(shù)只葉片或拉金斷折。（二）嚴格遵守制造廠的起動和停機規(guī)程,以避免轉子彎曲。（三）保證軸承座的穩(wěn)定性，避免機座和汽缸因運行狀態(tài)迅速變化而引起的意外熱膨脹，以保證軸承座在承力面上自由移動.（四)正確地安置承力軸承的軸瓦，避免因發(fā)熱而產(chǎn)生振動。(五)目前300MW的機組大都裝設了軸系監(jiān)控裝置，對振動實施在線監(jiān)控，給振動監(jiān)測工作創(chuàng)造了良好的條件。汽輪機組的運行必須堅持進行振動監(jiān)測，以便在振動突然超標時立即將機組停運，或在振動異常變化時分析原因、采取措施防止機組設備嚴重損壞。在振動監(jiān)測方式,一般應做好以下幾項工作：1．法規(guī)規(guī)定，轉速在3000r/min的機組軸承在各種運行方式下，軸承的垂直、水平和軸向3個方向雙振幅值在0.025mm以下為良好，在0.05mm及以下為合格.這就是評定、控制機組振動的標準.新安裝或檢修后的機組應盡可能保持較低的振動值，如超過0.05mm，即視為不合格.應查找原因，采取措施,將振動降到允許范圍才能將機組投入運行。運行中的機組振動增大并超過允許值的應分析原因，采取措施將振動降到允許范圍以內(nèi)，若突然增加了0。05mm，則應立即將機組停運.2．電廠應明確規(guī)定測試振動的周期，給汽機車間專業(yè)人員和運行現(xiàn)場配備較高精密度的振動表,并建立專業(yè)人員保存的和運行現(xiàn)場保存的振動測試登記簿,按規(guī)定周期測試并將測試結果記入登記簿。測試中發(fā)現(xiàn)振動比上次測試結果增大時，專業(yè)人員應及時向領導匯報，并分析振動增大原因,研究采取措施,必要時增加振動測試次數(shù),以監(jiān)測是否繼續(xù)增大。運行中如發(fā)現(xiàn)機組振動異常時，應立即使用現(xiàn)場保管的振動表進行測試,如振動比上次測試結果增加了0.05mm時,應立即打閘停機。如振動增加雖未達到0。05mm,但振動異常時聽到機組有響聲（如掉葉片等），或機內(nèi)聲音異常時,也應停機進行檢查。對一般的振動增大，也應向車間匯報，以便組織分析原因，采取措施.總之，機組振動測試結果是研究分析機組運行狀況的重要技術依據(jù).一是要堅持定期測試準確，做好記錄;二是據(jù)以執(zhí)行緊停規(guī)定或從振動異常中查找原因，采取措施防止設備擴大損壞.3．機組啟動中也應進行振動監(jiān)測并做好記錄,如振動值達到防止大軸彎曲反事故技術措施的規(guī)定時(1300r/min以下超過0.03mm，過臨界時超過0。1mm)應立即打閘停機，查找原因,采取措施后方可再次啟動。4.對國產(chǎn)200MW機組部分軸承振動偏大的問題，水電部以[1987]基火字104號文發(fā)出了《關于進行國產(chǎn)200MW機組振動普查的通知》，尚未進行普查并且振動偏大的機組,可組織進行振動普查，并與廠家聯(lián)系采取改進措施。5。對重要的輔機也應定期進行振動監(jiān)測工作.發(fā)現(xiàn)問題及早采取措施，防止設備擴大損壞.（六）當汽輪機在啟動、停機、運行中發(fā)生強烈振動,振動幅值超過規(guī)定停機限額時，如一時難以判斷發(fā)生振動的原因，應先進行緊急停機，避免振動發(fā)展到嚴重損壞設備的程度.然后再進一步分析查找原因，在原因不明、故障源未消除前不得重新啟動汽輪機。六、結論二十世紀以來，隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展，機械設備的可靠性、可用性、可維修性與安全性的問題日益突出，從而促進了人們對機械設備故障機理及診斷技術的研究。汽輪發(fā)電機組是電力生產(chǎn)的重要設備，由于其設備結構的復雜性和運行環(huán)境的特殊性，汽輪發(fā)電機組的故障率不低，而且故障危害性也很大。汽輪機組在運行中產(chǎn)生振動是一個非常嚴重而且又不可避免的現(xiàn)象.汽輪發(fā)電機組運行的可靠性，在很大程度上可以認為是由機組的振動狀態(tài)決定的。過分強烈的振動，意味著機組存在嚴重缺陷，在振動的作用下，機組各部件間的連接會松動，這就消弱了汽缸軸承座基礎板和基礎間連接的剛性，這種情況的產(chǎn)生又反過來加劇了機組的振動，甚至使動靜磨擦咬合，導致機組產(chǎn)生嚴重破壞而被迫停機。多年來,不少機組因振動大而拖延了投產(chǎn)期和檢修期。因此，在進行汽輪機異常振動原因分析時要格外注意。許多情況時需要維修人員長期積累的經(jīng)驗來判斷的,加強企業(yè)汽輪機組維護保養(yǎng)人員培訓,提高維修人員素質及專業(yè)技能時提高汽輪機故常排除效率的最佳途徑。另外對生產(chǎn)運行來說，接收了振動符合標準的機組以后，還必須加強振動監(jiān)督，對振動監(jiān)測做到制度化、經(jīng)?；?，必須在機組振動突然增大達到規(guī)程規(guī)定值時,及時果斷地將機組停運，防止擴大損壞或對振動雖然增大，但尚未達到規(guī)程規(guī)定緊急停機數(shù)值的異常現(xiàn)象。及時對比分析，查找原因，并采取措施防止設備損壞事故的發(fā)生。參考文獻:（1）《汽輪發(fā)電機組振動及事故》，施維新主編,中國電力出版社（2）《汽輪機設備及運行》，李建剛主編，中國電力出版社(3）《汽輪機設備及系統(tǒng)》，第二版，吳季蘭主編，中國電力出版社（4）《大型汽輪機組典型事故及預防》，曹祖慶等主編，中國電力出版社(5）《熱力發(fā)電廠》、《汽輪機設備與運行》，教材（6）《汽輪機原理》，劉華堂主講，講稿（7)《蒸汽輪機》,蔡頤年主編，西安交通大學出版社(8）《汽輪機課程設計參考資料》，馮慧雯主編，水利電力出版社致謝大學三年學習時光已經(jīng)接近尾聲,在此我想對我的母校，我的父母、親人們,我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的家人對我大學三年學習的默默支持；感謝我的母校河北能源職業(yè)技術學院給了我在大學三年深造的機會，讓我能繼續(xù)學習和提高；感謝我的老師和同學們?nèi)陙淼年P心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨;同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的三年充滿了感動.這次畢業(yè)論文設計我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的論文指導老師閆亞坤老師對我的關心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向閆老師尋求幫助,而閆老師每次不管忙或閑，總會抽空和我溝通,然后一起商量解決的辦法。閆老師平日里工作繁多,但我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改,后期論文格式調(diào)整等