摘要：汽轮机组的振动体现在汽轮在整个生产制造环节存在多方面的不足，而研究汽轮机组振动的原因有着重大意义。本文主要针对东方生产的1000MW汽轮机组进行一定的探讨，首先阐述了机组的一些基本理论概念，然后再就汽轮机组振动的原因针对性的分析，包括高压转子的振动波动、中压轴承座的振动跳变、低压转子的不稳定振动、发电机转子的热不平衡、励端小轴的异常振动，给相关专业人士作参考。
关键词：汽轮机组；东方汽轮；振动
2014年9月11日，东方电气集团与湖北能源集团举行鄂州电厂三期工程 2×1000MW超超临界汽轮发电机组设备采购合同签字仪式，这种汽轮机组较以往的机组相比有着更高的效率，同时考虑到企业长远性的建设在经济上也有着一定的节约性。但实际情况中东方汽轮机组还存在不少问题，主要是由于在整个汽轮机设计和生产制造过程中存在部分的不足而导致汽轮机组出现振动的状况，研究汽轮机组的振动原因有着实质性的作用。
一、机组简介
东方汽轮机组有着很大的优势性，机组在结构的设计上主要有四缸、四排汽、单轴等，而这些组件在连接方式采用的是串联的形式，其中轴系的作用在整个机组中的占有关键性的地位。汽轮机组在轴系的组成上主要有高压转子、低压转子、中压转子和发电机转子等组合，而每个转子之间都有着一定的联系作用但在结构上而言又有一定的独立性，其中转子的组成上为每根转子都有一对轴承进行支撑。汽轮机组在结构设计上还有一个特殊性，那就是设置了一个高温区域的冷却性设计，其目的也是为了降低叶片因为受热而产生的过高温度，从性能上对整个机组也有一定的提高。
二、汽轮机组振动分析
2.1高压转子的振动波动
高压转子的振动波动是导致汽轮机组振动的主要原因，而高压转子的振动波动又可以分为不稳定的强迫振动和不稳定的自激振动两种。下面就这两种高压转子的振动波动作出简要的分析。
汽轮机组在运作过程中会产生大量的热量，而机组中的高压缸在受热会产生一定的膨胀作用，膨胀的高压缸在性能上会有一定的失效，导致不能够正常的运作而产生大幅度的振动波动。另外在机组的安装方面由于一些零部件安装的不稳定也会导致出现一定的振动波动，这些都属于不稳定的强迫振动。
另外还有一类是不稳定的自激振动。在汽轮机组高速运转的过程中会产生大量的负荷作用，这种情况下如果开启补气阀的话会在高压转子的带动中产生不稳定的自激振动，在观察分析东方汽轮机组的运作中，由于自激振动产生的最大低频振幅还是很大的。
2.2中压轴承座的振动跳变
中压轴承座的振动跳变也是汽轮机组振动一部分导致因素。首先我们可以分析的是振动的特性与机理，由于轴承在安装上的不稳定和机组运作过程中产生的噪声干扰会导致中压轴承座的振动跳变。通过调查分析我们发现在某厂使用的1000MW东方汽轮机组在一次检修中测试到平均一周内瓦振就会出现一次跳变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过仔细的检修相关工作人员发现果然机组中的轴承和轴承座接触的相当不稳定，为了验证接触上的不稳定是导致中亚轴承座振动跳变的主要原因，相关工作人员把轴承进行再一次的研磨安装，重新安装后再也没有出现一次振动跳变现象。
2.3低压转子的不稳定振动
在汽轮机组的理论设计上，1000MW机组的落地式轴承原理上是不会因为真空发生变化而受到影响的，但实际情况并不是如此。通过研究调查我们发现在机组的实际运作中低压排汽缸的真空变化还是会导致低压轴承产生一定的振动变化，而这种变化在仔细分析后还是有着一定的科学理论基础的。在转子叶片面积变大的同时其实低压汽缸的整体体积也会有一定的增加，体积增加的同时汽缸的稳定性就会变弱，这是导致低压轴承振动的直接因素；再者由于低压排汽缸的真空变化会影响到汽缸里同流出现不均匀的状况，而正是因为这种不均匀每个叶轮的圆周切向力会有着一定的偏差，进而发生低压轴承的振动变化；最后在真空变化的同时转子承受的附加力也会变的不一样，在转子各处附加力不同的状况下转子的运作肯定会出现不稳定，进而产生振动的状况。
2.4发电机转子的热不平衡
发电转子的热不平衡也会导致汽轮机组出现振动的状况。通过调查分析发电转子出现热不平衡的主要因素在于在转子的设计制造上通常会使用不同的材质，而不同材质的受热性和吸热能力肯定也会有一定的差别。由于受热转子各个位置都会发生一定的形变，而受热的不均匀导致了转子各个部位的形变程度都不一样，进而转子出现弯曲的状况而发生振动，其振动的特征主要分为有以下几点：在热不平衡的状况下转子的振动频率会出现逐渐上升的状况，而这种振动频率的加深可能会持续几个小时；在分析发电机转子的热不平衡上我们可以发现振动波动主要为基频。
2.5励端小轴的异常振动
最后分析的是励端小轴的异常波动状况，其主要可以分为两点来进行讨论：第一是由于发电机和励端小轴在结构上的问题所导致的，励端小轴在结构和材质上不会很重，而就是因为在重量上的不足很容易出现不稳定的现象，同时在汽轮机组运作的过程中，有时会产生机组过热的状况有时会产生温度下降的状况，在热冷交替的情况下都会引发轴振的大幅波动；第二是由于静态励磁的小轴在长度上更为突出，进而导致转速的不足而引发一系列振动。
四、结语
1000MW东方汽轮机组有着先进的技术支持和明显的优势性，但是机组的振动可能会带来严重性的后果。在东方汽轮机组振动分析上从各方面细节出发把握，然后针对性的制定相关策略，能够更有效的解决机组振动的影响。
参考文献：
[1]汽轮机组振动的标定[J].吉桂明.热能动力工程.2014
[2]汽轮机组振动事故原因分析[J].方虎生.东北电力技术.2015
[3]大机组振动信号复杂性的定量描述[J].姜建东,屈梁生.西安交通大学学报.2015
作者简介：肖仁杰（1985-10-11），男，汉族，籍贯：重庆市南岸区，学历：本科，研究方向：火力发电
论文作者:肖仁杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：机组论文; 汽轮论文; 转子论文; 不稳定论文; 低压论文; 状况论文; 高压论文; 《电力设备》2017年第27期论文;