曹钟中汽轮机讲义机组振动诊断-PPT文档资料

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 (1)汽轮机振动讲义 (13)汽轮机振动讲义 (15)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。

汽轮机振动故障诊断与分析一、振动基础知识构成一个确定性振动有三个基本要素：即振幅 A ，频率f （ω）和相位φ，即使在非确定性振动中，有时也包含有确定性振动。

简谐振动：单自由度系统的自由振动，能用正弦函数或余弦函数表示的振动 。

0=+kx x m02=+x x nωm k n =ω)cos()(φω-=t A t xn旋转轴的振动：假设转子中部有一不平衡重量Q ，所处半径为r ，可以将Q 、r 看作分布在一段2h 长度上的分布载荷。

如果用转轴的偏心距U （s ）来表示这种不平衡，则：⎪⎩⎪⎨⎧=O hmg Qr s U 2.)( h S S h S +≤≤-11式中：m 为转轴单位长度的质量，S 表示沿轴方向的位置，将Q 、r 引起的偏心U （s ）按振型进行展开，则可得：123123()sinsin sin sinn k ss sU s A A A LL Ln s A Lππππ∞==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑式中：A1、A2、A3……An 为各阶振型系数，可以用求取傅里叶系数的方法求得：S 在其他各点h Ln Sin S L n hn mg Qr h S L n h S L n hn mg Qr hs hs s L n n L hL mg Qr sds L n h mg Qr L A h S h S πππππππππ11111n sin 24)](cos )([cos 22cos 22sin 2211=--+-=-+-==⎰+-我们经常用到的一个振动测量参数Vrms为速度有效值，Vrms≈０.７０７v也称速度均方根，因为它最反映振动的强烈程度，所以又称振动烈度。

Vrms≈０.７０７v。

ωt+φ-----为相位。

相位(phase)是对于一个波，特定的时刻在它循环中的位置，相位描述信号波形变化的度量，通常以度（角度）作为单位，也称作相角。

当信号波形以周期的方式变化，波形循环一周即为360°实际工作中我们测量的相位是一个以键相脉冲为参考点的一个角度，目前大多仪器是如此定义的：振动高点相对与键相脉冲的角度差。

第六讲汽轮机组常见横向振动故障的诊断振动是汽轮机组状态最常见的外部表现形式。

振动信号中包含了丰富的机组状态信息。

当机组的状态发生变化时，其振动形态也将随之发生改变。

利用适当的数学方法，对振动信号进行分析，可提取反映机组状态的信息。

本章主要讨论如何利用振动信号来诊断汽轮机组的故障。

第一节转子不平衡故障的诊断转子不平衡是汽轮机组最为常见的故障，统计分析表明，汽轮机组的大部分振动是与转速同步（人）的振动信号。

引起汽轮机组同步振动的原因可能有原始质量不平衡、转子热不平衡、转子热弯曲、旋转部件脱落、转子部件结垢等。

这些原因都将导致转子的不平衡。

不同原因引起的转子不平衡故障的规律基本相近，但也各有特点。

一、柚子质量不平衡I■故障机理分析转子质量不平衡故障产生的机理是，转子的各横截面的质心连线与各截面的几何中心的连线不重合，从而使转子在旋转时，各截面离心力构成一个空间连续力系，转子的挠度曲线为一连续的三维曲线，如图5-1所示。

这个空间离心力力系和转子的挠度曲线是旋转的，其旋转的速度与转子的转速相同，从而使转子产生工频振动。

22■故障特征分析当转子有质量不平衡故障时，在不平衡力的作用下转子将发生振动，振动的主要特征有：(1)转子的振动是一个与转速同频的强迫振动，振动幅值随转速按振动理论中的共振曲线规律变化，在临界转速处达到最大值。

因此，转子不平衡故障的突出表现为一倍频振动幅值大。

同时，出现较小的高次谐波，整个频谱呈所谓的“枫树形”，如图5・2所示。

(2)在一定的转速下，振动的幅值和相位基本上不随时间发生变化。

(3)轴心运动轨迹为圆形或椭圆形。

(4)动态下，轴线弯曲成空间曲线，并以转子转速绕静态轴心线旋转。

3■故障判断依据对于汽轮机组而言，无论其平衡状况有多么好，总是或多或少地存在质量不平衡。

所以，其振动频谱中始终有一倍频分量，这种情况是允许的。

这里有必要引人一个判断转子出现不平衡故障的标准。

当转子出现不平衡故障时，转子的整体振动水平肯定会超标。

汽轮机非稳定性振动诊断与分析 (1)第二篇案例：北京北重汽轮机10万机组振动原因分析 (13)第三篇汽轮机振动讲义 (17)汽轮机非稳定性振动诊断与分析摘要：本文针对抚顺发电有限责任公司2号汽轮发电机组长期出现非稳定性振动现象，根据振动测试、揭缸检查、运行调整所得到的经验与结果，应用振动机理研究中得来的启示，基于综合分析对该机组振动原因进行性质定位，并对下一步工作提出较为稳妥的意见。

关键词：非稳定性综合分析诊断意见1.前言1.1 设备简介抚顺发电有限责任公司2号汽轮发电机组（简称#2机），为东汽制造的200MW三缸两排汽采暖、凝汽两用式机组；该机组轴系较长，由高压转子、中压转子、低压转子、发电机转子和励磁机转子组成，各转子之间为刚性靠背轮联接，共有12个支持轴承及1个推力轴承。

2002年5月整套启动、调试，6月移交生产；自调试起，#2机一直频繁出现机组轴系偏心大、振动大问题，且不稳定。

1.2 事件过程简述2002年10月机组开始第一次小修，用时21天，揭高压缸，重找各对轮中心，问题没能解决。

2003年4月进行第二次扩大性小修，用时32天，揭高、中压缸，调整通流间隙和对轮中心；高压内、外缸夹层温差大得到解决，振动缺陷仍然存在。

2003年7月为解决轴系振动问题将机组转大修，用时42天，揭高、中、低压三缸进行检查调整，做转子动平衡试验，同时根据东汽意见调整轴瓦：减小了#1、#3瓦顶隙，#1瓦中心上抬10道，开机几天后缺陷再度重现。

2003年9月底，我公司改变调门进汽次序，由原1-2-3-4改为4-3-2-1（#3、#4调门在上方），维持几天后，机组振动大问题又呈不稳定性出现。

此后，在中电投东北分公司指导下实施《改变阀序抑制2号机间隙激振的方案》，对#2机高压调速汽门的重叠度进行了调整有所好转；10月份共发生18次，11月份仅发生5次，机组偏心、振动发生率得以控制。

但在12月份投入采暖抽气后，机组偏心越限、振动大的发生频率和振动幅度均再度加剧，直到2004年2月3日#2机轴振动出现历史最大值，持续运行近6分钟后，机组振动全面回落至今一直处于历史最好水平运行，并且经历了多次机组调峰及甩热负荷的考验。