某厂125MW汽轮机组轴承振动大的分析处理
1．概况
金沙电厂#1机系上海汽轮机厂生产的B151型机组，型号N125—13.24/535/535，出厂编号B151—12—40，机组采用高、中压合缸，低压缸为分流对置式，高、中、低压缸均为双层结构。发电机为上海电机厂生产的QFS—125—2型双水内冷发电机。整根轴系分为四段，分别由7道落地式轴承支撑，高中压转子与低压转子为刚性联接，低压转子与发电机转子、发电转子与励磁机转子为半挠性联接。
厂家给定的临界转速为： 一阶 1200rpm
二阶 1900~2100rpm
2．历次测振情况
金电#1机自安装试运以来#3、5轴承振动一直较大，且振动幅度极不稳定，虽经多次处理，但起来后都只能维持较短的时间就又恢复到原有状态，每次开机都相当困难，开机过程中稍不注意，#3轴承瓦振就冲到100μm以上，有时定速3000 rpm后都还有90μm，严重影响了机组的安全运行。
2.1安装后试运期间
金电1号机于1998年9月26日15：50安装结束后首次冲转，第一、二次冲转都非汽机本身原因未到中速就打闸了，第三次于9月27日0：28冲转，机组在过厂家给定的一阶临界转速1200rpm时各轴承瓦振均小于30μm，转速在1340rpm左右时#5轴承瓦振为60μm。在过厂家给定的二阶临界转速1900~2100rpm时各轴承瓦振也小30μm。当汽机在2500rpm进行高速暧机时#3轴承瓦振由20μm开始逐渐增加，转速升至2590rpm时，振动最高达到90μm，#3瓦回油温度达到86.5℃，紧急打闸停机。翻瓦检查，发现#3瓦有赶瓦现象，修刮后装复，未调整轴系中心。移交前的最后一次冲转，转速在2590rpm左右#3轴承瓦振最大也达到98μm。定速和带满负荷振动情况如下： 定速rpm 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 垂直 3.7 7.2 35.2 12 27.7 8.2 18.3
满负荷（125MW） 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 垂直 3 6 32 15 31 7 20 水平 8 7 38 22 14 16 14 轴向 4 9 58 56 39 21 13
2.2 1999年5月第一次大修后
大修后于5月23日开机， 冲转过程中的振动见下表。 定速后电气作空负荷试验时： 瓦振（μm）
轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 18 17 75 34 38
1
超速试验前： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 15 17 62 33 38
满负荷(125MW)时： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 18 18 54 24 40
2.3扩大性小修前的轴系调整
1999年8月27日轴系中心调整后，第一次冲转，转速在667rpm时，#5轴承瓦振48
μm，转速到2400rpm，#3轴承振动开始猛升，到2600rpm，3300显示器满档。第二次冲转，转速到2600rpm时，#3轴承瓦振达到80μm，以后随着转速的升高振动开下降。 定速3000rpm时： 瓦振（μm）
轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 12 23 65 20 44
1999年9月29日轴系中心调整后冲转，转速到670rpm时，#4轴承瓦振66μm，#5轴承瓦振达70μm，转速到1380rpm时，#4轴承瓦振达到68μm，#5轴承瓦振达到78μm。1400rpm以后，振动随转速的升高开始下降，转速到2700rpm以后，#3轴承瓦振开始上升。 定速3000rpm时： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 14 18 54 20 36
满负荷(125MW)时： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 18 18 54 24 40
2.4 1999年11月扩大性小修后
小修后于1999年11月30日开机，在升速过程中转速在1620rpm时，#3轴承垂直振动由30μm升至41μm后开始下降到30μm左右，1750rpm时#3轴承垂直振动又升到45μm，在1800rpm又开始下降到30μm，过2000rpm后开始上升，到2450rpm时最大73μm，
#3轴承垂直振动21~22μm，#5轴承垂直振动30μm，2500rpm后又开始下降，2900rpm时，
到3000rpm时，#3轴承垂直12μm，#5轴承垂直38μm，注油试验后，3000rpm，#3轴承垂直11mμ，#5轴承垂直26μm，其余各轴承均20μm以下。30分钟后，发现#5轴承轴向振动达108μm，水平10μm，垂直33μm，收紧#5轴承座地脚螺栓后，轴向振动降至45μm，水平7μm，垂直18μm，带负荷后一直到80MW负荷，各轴承振动均在30μm以下，在80MW负荷时，#3轴承垂直振动突然增大到60μm，#4、5轴承也有增长，100MW时#3轴承垂直22μm，#5轴承33μm，其余均在20μm以下，120MW负荷时，#5轴承垂直振动36.5μm，其余均在20μm以下。12月1日8：00，125MW负荷，#3轴承垂直振动增至40μm，#5轴承垂直增至38.6μm，#7轴承垂直增至28μm，其余均在20μm以下。以后#3、5轴承垂直振动又逐渐增大50μm以上，最大到60μm左右，包括开机过程中的振动又恢复到小修前的状况。
2.5本次大修前的各次开机情况
2000年10月8日开机，冲转后当转速升至667rpm时，#5轴承瓦振达52μm，以后开
2
始下始，当转速升至1620rpm时，#5轴承瓦振达57μm，1800rpm以后#3轴承振动开始上升，转速在1840rpm，振动62μm，转速在1900rpm时，振动66μm，转速在2540rpm时，振动到最大84μm，转速在2540rpm以后，振动开始下降。 定速3000rpm时： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 10 21 65 16 32
并网后： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 12 26 68 20 36
随着负荷的增加#3轴承振动开始下降，#5轴承振动开始上升，满负荷时，#3轴承瓦振降至62μm，#5轴承瓦振升至49μm。
2000年5月16日冲转，转速到677rpm，#5轴承振动达52μm，1800rpm以后#3轴承振动开始上升，1930rpm时，振动到50μm，2210rpm时，振动到62μm，2440rpm时，振动到最大100μm，2450rpm以后，振动开始下降。 并网后： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 7 15 55 18 36
2000年8月29日开机，转速在677rpm，#5轴承振动到56μm，转速在2377rpm时，#3轴承振动达72μm。
定速3000rpm时： 瓦振（μm） 轴承 1 2 3 4 5 垂直 4 10 57 23 34
并网后： 瓦振（μm） 轴承 1 2 3 4 5 垂直 7 12 70 26 41
2001年6月12日开机，转速到1300rpm时，#3轴承振动到50μm，#5轴承振动到49μm，以后开始下降，转速到2000rpm，#3轴承振动又升至110μm，#5轴承振动升至50μm，以后开始下降，转速到2830rpm，#3轴承振动升至80μm，以后随着转速的升高，振动开始下降。
定速时： 瓦振（μm） 轴承号 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 13 12 50 19 30 水平 5 22 45 19 11 轴向 2 25 51 67 68
并网后： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 14 20 62 14 42
3
2003年1月2日小修后开机，转速升至677rpm时，#5轴承振动达到51μm，后下降到20μm，从1200rpm开始，#5轴承振动又开始上升，到1340rpm，振动最大升至73μm。#3轴承振动从1500rpm开始上升，到1900rpm时，振动升至63μm，后下降到38μm，从2100rpm又开始上升，转速到达2480rpm时，#3轴承振动升至最大78μm，后开始下降。 定速3000rpm时： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 10 34 38 26 26
并网后： 瓦振（μm） 轴承 #1 #2 #3 #4 #5 垂直 10 31 49 5 30
随着负荷的增加#3、5轴承振动又开始上升，到30MW时，#3轴承振动升至57μm，#5轴承振动升至41μm，负荷到39MW，#3轴承振动已升到66μm。
2.6本次大修前测振
2003年10月2日，对#3、4轴承箱和#5轴承座进行了大修前的外特性试验。
测量时有关参数： 机组负荷：125MW
主蒸汽压力：12.92/12.9MPa 主蒸汽温度：531/528℃ 再热蒸汽压力：2.45/2.44MPa 再热蒸汽温度：534/534℃ 调节级压力：10.42MPa 排汽温度：50.4℃ 凝结器真空：-0.078MPa 高缸胀差：1.628mm 低缸胀差：5.25mm 环境温度：18.5℃ 大气压力：0.0917MPa
高缸总胀：甲侧16.4mm 乙侧16.8mm 2.6.1 3、4轴承箱（见图一）
3
2 4 1 0 5 6
图一：3、4轴承箱外特性测点示意图
3、4轴承箱外特性测量值（见表一、表二、表三） 表一：3轴承侧 单位(μm） 测点 0 1 2 3 4 5 6 垂直 40 38 72 68 水平 33 75 轴向 49 118 112
4
表二：轴承箱中部 单位(μm） 测点 0 1 2 3 4 5 6 垂直 10 20 22 水平 69 轴向
表三：4轴承侧 单位(μm） 测点 0 1 2 3 4 5 6 垂直 22 15 23 22 水平 20 58 轴向 44 88 113
从表中测量数据看到，整个轴承箱的垂直振动超标主要表现在#3轴承侧最大高达72
μm，同时#3轴承侧轴承箱台板振动也较高达40μm，说明台板与基础间的连接是有问题的，测点2、3的轴向振动严重超标，分别为118μm和112μm，也说明了整个轴承支撑存
在有不稳定的因素，运行中曾多次紧过地脚螺丝，振动当时有所下降，但运行一段时间后又恢复原状，使机组长期在超限状态运行。 2.6.2 5轴承座(见图二)
3
2 4 0 1 5 6 图二：5轴承座外特性测点示意图
5轴承座外特性测量值（见表一、表二、表三） 表一：电机侧 单位(μm）
测点 0 1 2 3 4 5 6 垂直 42 51 59 57 56 45 36 水平 9 5 轴向 13 50 80 50 13
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某厂125MW汽轮机组轴承振动大的分析处理
