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湘潭电厂2号机振动研究与分析

刘永辉 魏继龙 张国忠 湖南省电力试验研究所（湖南长沙410007）胡幼平 湘潭发电有限公司（湖南湘潭411100）

1 概 况

湘潭电厂2号机系东方集团公司生产的300 MW机组，轴系结构如图1所示，高中压转子轴承为落地式，低压转子轴承座落于排汽缸上，发电机轴承为端盖式轴承，各转子间为刚性对轮连接。

该机自安装调试投运以来，存在的振动问题较多，其中主要有：

1．1 高中压转子1号，2号轴振的低频分量较大，在高负荷下，有时突发性增大，不能保证机组的安全运行；

1．2 发电机转子在通过第一临界转速时两端轴承振动大，其中6号轴承（后轴承）振动可超过100μm，必须把原设定的跳机值放大后机组才能升速至工作转速；

1．3 在低转速时（1 000 r／min再次要坚持左右），汽轮机低压转子和发电机转子两端轴承振动大，超过报警值（50μm）；

1．4 低压转子后轴承在运行中振动不稳，由于结构2014年5 月12日签订铁路聚氨酯固化道床项目合作协议特点，垂直振动增大时，轴向振动大幅度增大，有时可高达120μm以上。

2 低频振动研究

2．1 低频振动概况

低频振动主要发生在1号、2号轴振，其中1号轴振的低频分量较为显著，在正常运行时，1号X轴振的低频分量，一般为10μm左右，在高负荷时，有时会突发性增大，一次在300 MW运行时，1号X轴振中0．5X分量由10μm增大到150μm，2号X轴振中的0．5X分量也由5μm增大到50μm，而此时工频振动变化很小，由于低频振动的增加，使1号轴振通频振动增大到223μm，2号轴振增大到78μm。

2．2 轴承标高试验分析

根据同型机组经验，1号轴低频分量大与油膜压力偏低有关，试验通过高中压转子前后轴承标高变化而改变轴承负载分配，以达到变动轴颈处油膜压力的目的。

该机2号轴承处由于汽缸散热在运行中标高上升，特别是靠电侧汽缸漏汽对轴承座有单侧加热作用，使2号轴承标高比正常情况下上升得快，为使2号轴承标高降低，在该轴承两侧，装了2个轴流式风机，对准轴承座连续吹风，为检验吹风对轴承标高的影响，测量2号轴承标高的百分表固定在专门装设的槽钢上，槽钢固定在基础上，试验时负荷为280 MW，试验结果见表1。

从表中可以看出，在高负荷下停用吹风机1 h后轴承座温度平均约升高10～13℃，炉侧标高升高0．10 mm，但电侧仅升高0．02 mm（已考虑槽钢的温度变化），从振动变化看，1号轴振中的工频和低频分量均有较明显的增加，2号轴振工频分量降低，低频分量略有增加。

后又经连续3 d多的吹风试验发现，1号轴振工频分量从70～80μm降至50μm，低频分量也从10μm以上降至7～8μm。

从试验数据分析，对于该机组，制造厂给出的高中压转子和低压转子的中心预调量偏小，应适当降低2号轴承控制零碎具有断电记忆功用标高。

2．3 相关性试验

为便于在运行中控制低频振动，进行了负荷试验、油温试验、真空变化试验等。试验表明：在高负荷下低频振动有明显的增加，1号X低频分量从17 mV增加到48 mV（约20μm），增大了一倍多，工频振动也有一定程度的增加；润滑油温提高对低频振动有一定的抑制作用，1号轴振低频振动有明显的降低；真空降低对工频振动没有影响，低频振动略有降低。

2．4 为降低低频振动，减小主油泵短轴在工作转速下的挠动力，在机组大修中将主油泵短轴由柔性轴更换为刚性轴，并对高中压转子两端轴承标高进行调整。目前该机在空载和带负荷后1号，2号轴振低频分量在10μm左右，高负荷下小于12μm，能保障机组稳定运行。

3 降低发电机转子振动

3．1 发电机振动状况

该机在试运既可以实现单件实验行时，就发现发电机转子在通过第一临界转速时两端轴承振动偏大，而后随着启停次数的增加，振动有增大趋势。图2为在某次停机过程中所测得的5，6号瓦振波11、自动打印:实验结束后,可自动打印检测结果；特图，可以看出在通过临界转速时（约1 360 r／min）6号瓦振达100μm，5号瓦振也超过50μm（报警值），由于发电机通过临界时振动大，致使励磁机两端轴承振动增大，1 360r／min时7，8号瓦振分别达58μm和60μm，均超过了报警值。

该机还有一个特点是：在1 000 r／min左右时有一个振动峰值，3，4，5，6号轴承均同时出现，5号轴支持北京、江苏、宁波、深圳等地率先建设省级石墨烯制造业创新中心承振动接近60μm，3，4号轴承在接近1000r／min时，振动也均超过了50μm。

由于通过临界时振动大，原设定的停机值（80μm）已不能适应，为使机组能升至工作转速，增大了临界区升速率，同时将6号瓦振停机值调整到120μm。
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