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NC300/225—16.7/537/537型汽轮机
发布时间:2010/12/13  阅读次数:8507  字体大小: 【】 【】【
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第十一章 汽轮发电机组的振动
第一节 概  述
   汽轮发电机组运行的可靠性,在很大程度上,足由机组的振动状态所决定的。过大的振动说明机组有各种缺陷,在振动力作用下,机组各部件之间的连接会松动,因而削弱了汽缸、轴承座、基础台板和基础之间连接的刚度,刚度的降低反过来会加剧机组的振动。振动加剧,可能使转动部件和静止部件摩擦或咬合,导致机组严重损坏而被迫停机。汽轮机某些部件,如轴承钨金及基础等在突变应力的长期作用下,产生裂纹。振动过大可能使发电机碳刷磨损加剧,有时甚至可能引起汽轮机危急保安器发生误动作。K期振动可造成基础及周围的设备及建筑物发生共振而受到损坏。振动引起的噪声使运行人员感到厌倦而容易疲劳。因此及时地找出发生振动的原因,采取必要的措施,降低振动水平是汽轮发电机组安全运行必不可少的前提,这里将扼要地介绍汽轮发电机组振动的评定标准、引起机组振动常见的一些原因和振动诊断的基本概念。
   原国家电力工业部颁发的振动标准,见表11—1,规定了汽轮发电机组振动状态的评定标准。该标准还规定了新装轴承的振动不宜大于0.03mm。

   1968年国际电工委员会(IEC)推荐表11—2所规定的振动值作为评定机组是否处于良好运行状态的标准。

   表11-2中轴承的振幅是指双倍振幅值2A(也称全振幅或峰峰值),并取机组在任何运行方式下所测得的、在各个轴承座的垂直、水平和轴向三个方向上的最大振幅值。测量轴振动的位置如图ll—1所示,沿轴承高度振动的变化,如图11—2所示。
第323页

   显然上述标准仅考虑了机组转速对振动状态的影响,由表11—1可见,轴承座振动的允许值随工作转速的增大而减小,因为在振幅相同的情况下,高速振动时产生的振动力要比低速时大,对机组造成的危险也更严重。实际上振动常具有较复杂的频率,即在与工作转速一致的基波下面往往再加各种高频和低频分量,对高频分量的振动允许值,应当要求更严。轴承的低频振动通常和自激振荡有关,往往是不稳定的,有时会突然增高,因此对机组的安全具有潜在危险,有文献提出低频分量的振幅超过0.015mm,则认为是不合格的。20世纪70年代,国产大型再热式汽轮机开始启动调试小,由于当时技术条件的限制,曾将3000r/min机组的振动允许值放大到0.15~0.20mm,实践证明,这样大幅度放宽振动限值非常有害。
第二节 临界转速及其振动特征
   一、转子的临界转速及其有关概念
   1.临界转速
   大型汽轮机启动升速过程中,当转速升到某一数值时,机组的转子产生了较大的振动,等转速升高离开此转速后,转子的振动随即明显地减小,当转速升到较高的一个转速下,转子振动又重新增大,等转速进一步升高后,转子振动又降低,这种转子发生较大振动时的转速称为转子的临界转速。最低的一个临界转速称为第一临界转速ncl,按升速次序而出现的其他临界转速分别称为第二、第三临界转速,并记为nc2,nc3等,因此机组启动升速至额定转速时,一般都要通过几个临界转速。
   汽轮机若在临界转速下长期转动,振动必然不断增大,振动大到一定程度会引起轴承的损坏,甚至会引起动静部分之间的摩擦,导致叶片、轴封损坏,甚至会使主轴发生弯曲和折断,因此决不允许汽轮机在临界转速下或在其附近长期运行。在启动过程中,运行人员应牢记汽轮发电机组的各阶临界转速并使机组迅速通过各临界转速。
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