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摘要：文章主要针对彭城电厂5号（1000MW）机组在启停机过程中，通过临界转速时八瓦轴振严重超标，当机组转速达到额定3000r/min时轴振趋于正常，进行查找、分析振动原因，并通过抬高八号轴承座增加八瓦承载力的方法消除了该位置的轴振，取得较好的效果。
关键词：临界转速；八瓦轴振过大；对轮中心；下开口；支承力
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）15-0115-03
1 概述
汽轮机为N1000-26.25/600/600型，超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式、八级回热抽汽汽轮机。由上海汽轮机有限公司和德国西门子联合设计制造，机组采用HMN型积木块组合串联布置：包括一个单流圆筒型H30高压缸，一个双流M30中压缸，两个N30双流低压缸，#2轴承座位于高压缸和中压缸之间，是整台机组滑销系统的死点。发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的水氢氢1000MW等级汽轮发电机，整个轴系布置如图1所示。首次启动该机组存在的主要问题是启停机过临界转速时八瓦轴振过大，由表1值可知八号轴振动过临界转速时均达到153.8μm；当机组稳在额定3000转速时八号轴振又在合格范围内。
2 原因分析
针对机组在额定转速情况下轴系振动情况较好，而在发电机转子二界临界转速2100r/min区间八瓦轴振过大的现象，我们汽机本体班会同工地技术人员就安装方面的影响因素进行深入细致地分析、研究，参考机组首次启动的运行记录并详细查阅有关图纸及安装记录，从与安装因素有关的几个方面进行了重点检查确认，论证问题的症结
所在。
首先对八瓦轴承底部接触以及轴承三位间隙进行排查：现场检查了八瓦底部垫块接触面积约为80%，且接触点均匀分布，轴承的侧隙、顶隙以及顶部紧力均符合制造厂图纸要求，该因素导致机组过临界时轴振超标的可能性基本可以排除。
对轴系靠背轮中心数据进行复查：根据机组安装期间的施工记录，虽然各转子靠背轮中心数据均在厂家图纸要求范围之内，但励-发转子下开口要求值为0.17mm，实测记录值为0.14mm（下限值），对轮连接后可能会导致八号轴承承载力不足。当发动机转子处于二阶临界转速振动加剧时，由于轴系尾部支承力不足，处于整个轴系尾部且离发电机转子最近的励磁机转子振动很可能会随之加剧、放大。加之机组运行记录上反映八瓦的轴承金属温度也一直维持在45℃左右，较其他轴承温度明显偏低，所以励-发转子下开口偏小，八号轴承支承力不足，可能是导致机组在临界转速时八瓦轴振加剧的直接原因。
对转子联轴器原始晃度、连接后晃度及晃度变化值引起轴振的可能性检查分析：记中低-低、低-发、励-发转子的联轴器连接前后的有关数据均无不符合规程规范相关要求，且机组3000r/min时轴系振动情况优良，该机组由于联轴器晃度原因所产生的不平衡性引起激振力的可能性不大，故该安装因素可以排除在外。
检查励磁机转子摆轴试验记录及其紧固力矩：励磁机转子摆轴试验厂家要求合格标准为晃度小于0.50mm，紧固力矩为720～760N·m。在紧固力矩达到厂家以前的情况下，现场安装的实测记录值为最大晃度0.27mm，完全满足厂家图纸要求。故该因素也基本可以排除在外。
3 采取的主要技术措施
针对八号轴承对励磁机转子支承力不足的可能性因素，我们专门组织人员在对励磁机八号轴承做了支承力试验：在励磁机八号轴颈位置架好百分表，用千斤顶支撑好励磁机转子尾部，再将八瓦上半打开，挖出下半瓦，通过测力计测量八瓦实际承载力为2.1吨，整个励磁机转子为10.5吨，试验结果也证明了八瓦支承力不足的事实。用千斤顶稍稍将轴颈抬高0.40mm后，测力计显示数值为5.3吨。
在支承力试验结束后，我们将试验结果向监理、业主及制造厂家有关人员进行了汇报，并提出了我们的处理意见，即在八号轴承座底部垫入0.40mm不锈钢钢皮，适当提高八号轴承的支承力，用以降低轴系尾部的摆动幅度。本工程励磁机侧对轮直径为600mm，八瓦离对轮端面距离为4800mm，在轴承座抬高0.40mm的情况下，励磁机下张口约增大0.05mm，调整后下张口应达到0.19mm左右，下开口数值依然在厂家允许偏差范围之内。在征得相关方确认同意后，按此处理方案予以实施。重新启动升速，通过临界转速时，#8轴颈最大振动为61μm，振动明显下降（如下图所示），机组升速到3000r/min时，整个轴系振动均在优良范围之内，八号轴承金属温度也基本维持63.5℃，完全达到了我们预期设想的效果。
4 结语
通过此次处理，取得了很好的效果，5号机组运行至今各轴承振动情况良好，提高了机组运行安全性和稳定性，消除了机组设备隐患，从调整前后的轴振数据来看实施后效果明显；同时通过此次处理我们也看到，该类型的机组的励-发转子对轮下开口大小对轴系统的稳定性特别是发电机转子处于临界转速区时有较大影响，安装、检修时务必注意该对轮的张口数值尽量往制造厂要求值的上限值靠，在保证轴系尾部的八号轴承金属温度不偏高的情况下，适当增大该轴承的支承力，以降低整个轴系尾部的摆动。
参考文献
[1] 电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组[M].北京：中国电力出版社，2012.
[2] 电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：汽轮发电机组[M].北京：中国电力出版社，2012.
[3] 国家能源局.火电工程项目质量管理规程[M].北京：中国电力出版社，2012.
[4] 上海汽轮机有限公司.1000MW超超临界中间再热凝汽式汽轮机安装使用说明书[S].2006.
作者简介：周德纯（1979—），男，中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程公司电力工程师，研究方向：大型火力发电厂安装检修。
（责任编辑：周 琼）
关键词：临界转速；八瓦轴振过大；对轮中心；下开口；支承力
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）15-0115-03
1 概述
汽轮机为N1000-26.25/600/600型，超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式、八级回热抽汽汽轮机。由上海汽轮机有限公司和德国西门子联合设计制造，机组采用HMN型积木块组合串联布置：包括一个单流圆筒型H30高压缸，一个双流M30中压缸，两个N30双流低压缸，#2轴承座位于高压缸和中压缸之间，是整台机组滑销系统的死点。发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的水氢氢1000MW等级汽轮发电机，整个轴系布置如图1所示。首次启动该机组存在的主要问题是启停机过临界转速时八瓦轴振过大，由表1值可知八号轴振动过临界转速时均达到153.8μm；当机组稳在额定3000转速时八号轴振又在合格范围内。
2 原因分析
针对机组在额定转速情况下轴系振动情况较好，而在发电机转子二界临界转速2100r/min区间八瓦轴振过大的现象，我们汽机本体班会同工地技术人员就安装方面的影响因素进行深入细致地分析、研究，参考机组首次启动的运行记录并详细查阅有关图纸及安装记录，从与安装因素有关的几个方面进行了重点检查确认，论证问题的症结
所在。
首先对八瓦轴承底部接触以及轴承三位间隙进行排查：现场检查了八瓦底部垫块接触面积约为80%，且接触点均匀分布，轴承的侧隙、顶隙以及顶部紧力均符合制造厂图纸要求，该因素导致机组过临界时轴振超标的可能性基本可以排除。
对轴系靠背轮中心数据进行复查：根据机组安装期间的施工记录，虽然各转子靠背轮中心数据均在厂家图纸要求范围之内，但励-发转子下开口要求值为0.17mm，实测记录值为0.14mm（下限值），对轮连接后可能会导致八号轴承承载力不足。当发动机转子处于二阶临界转速振动加剧时，由于轴系尾部支承力不足，处于整个轴系尾部且离发电机转子最近的励磁机转子振动很可能会随之加剧、放大。加之机组运行记录上反映八瓦的轴承金属温度也一直维持在45℃左右，较其他轴承温度明显偏低，所以励-发转子下开口偏小，八号轴承支承力不足，可能是导致机组在临界转速时八瓦轴振加剧的直接原因。
对转子联轴器原始晃度、连接后晃度及晃度变化值引起轴振的可能性检查分析：记中低-低、低-发、励-发转子的联轴器连接前后的有关数据均无不符合规程规范相关要求，且机组3000r/min时轴系振动情况优良，该机组由于联轴器晃度原因所产生的不平衡性引起激振力的可能性不大，故该安装因素可以排除在外。
检查励磁机转子摆轴试验记录及其紧固力矩：励磁机转子摆轴试验厂家要求合格标准为晃度小于0.50mm，紧固力矩为720～760N·m。在紧固力矩达到厂家以前的情况下，现场安装的实测记录值为最大晃度0.27mm，完全满足厂家图纸要求。故该因素也基本可以排除在外。
3 采取的主要技术措施
针对八号轴承对励磁机转子支承力不足的可能性因素，我们专门组织人员在对励磁机八号轴承做了支承力试验：在励磁机八号轴颈位置架好百分表，用千斤顶支撑好励磁机转子尾部，再将八瓦上半打开，挖出下半瓦，通过测力计测量八瓦实际承载力为2.1吨，整个励磁机转子为10.5吨，试验结果也证明了八瓦支承力不足的事实。用千斤顶稍稍将轴颈抬高0.40mm后，测力计显示数值为5.3吨。
在支承力试验结束后，我们将试验结果向监理、业主及制造厂家有关人员进行了汇报，并提出了我们的处理意见，即在八号轴承座底部垫入0.40mm不锈钢钢皮，适当提高八号轴承的支承力，用以降低轴系尾部的摆动幅度。本工程励磁机侧对轮直径为600mm，八瓦离对轮端面距离为4800mm，在轴承座抬高0.40mm的情况下，励磁机下张口约增大0.05mm，调整后下张口应达到0.19mm左右，下开口数值依然在厂家允许偏差范围之内。在征得相关方确认同意后，按此处理方案予以实施。重新启动升速，通过临界转速时，#8轴颈最大振动为61μm，振动明显下降（如下图所示），机组升速到3000r/min时，整个轴系振动均在优良范围之内，八号轴承金属温度也基本维持63.5℃，完全达到了我们预期设想的效果。
4 结语
通过此次处理，取得了很好的效果，5号机组运行至今各轴承振动情况良好，提高了机组运行安全性和稳定性，消除了机组设备隐患，从调整前后的轴振数据来看实施后效果明显；同时通过此次处理我们也看到，该类型的机组的励-发转子对轮下开口大小对轴系统的稳定性特别是发电机转子处于临界转速区时有较大影响，安装、检修时务必注意该对轮的张口数值尽量往制造厂要求值的上限值靠，在保证轴系尾部的八号轴承金属温度不偏高的情况下，适当增大该轴承的支承力，以降低整个轴系尾部的摆动。
参考文献
[1] 电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组[M].北京：中国电力出版社，2012.
[2] 电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：汽轮发电机组[M].北京：中国电力出版社，2012.
[3] 国家能源局.火电工程项目质量管理规程[M].北京：中国电力出版社，2012.
[4] 上海汽轮机有限公司.1000MW超超临界中间再热凝汽式汽轮机安装使用说明书[S].2006.
作者简介：周德纯（1979—），男，中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程公司电力工程师，研究方向：大型火力发电厂安装检修。
（责任编辑：周 琼）