摘要：由于锅炉的特性，较低的主进汽温度导致汽轮机低压段湿蒸汽扩大，运行在湿蒸汽区的汽轮机叶片级数较多，再者，垃圾焚烧锅炉产汽量变化幅度也较大，故选择低压段抗水蚀能力强，变工况能力强的中压凝汽式汽轮机。其工作原理和内部结构极其复杂，由于工况变化较大，难免存在一定的故障率，而且一旦发生故障，所产生的危害也是相当巨大的。所以，深入推进汽轮发电机组的故障诊断技术的研究是保持机组正常运行的重中之重。本文主要针对25MW汽轮发电机组轴承振动原因分析进行分析，首先在解析汽轮机组常见异常振动原因，然后结合实例分析25MW汽轮发电机组轴承振动原因和故障处理措施。
关键词：25MW汽轮发电机组;轴承振动;原因分析;故障处理
对于转动机械来说，机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所作有规律的往复运动，只要是在运行状态，振动就必然存在，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。机组转动中振幅比原有水平增大，特别是增大到超过允许标准值时就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡（掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化等）、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动，以及电磁力不平衡等等都会表现出振动增大，甚至强烈振动。必须加强对振动异常原因进行分析，并提出针对性措施。
1.汽轮机异常振动原因分析
汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响，只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振動的原因，比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此，针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要，只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。
2.汽轮机组常见异常震动的分析与排除
总的来说，由于技术的日趋完善和机组制作工艺相对成熟，且经过现场试运行检验合格才投入运营，一般而言，设备本身的发生缺陷率相对较小，主要原因可以概括为以下两大方面。
2.1 安装因素分析
（1） 转动部分平衡的不正确。
（2）汽轮机、发电机等对中不好。
（3）机组附属转动件，如调速器、主轴带动的油泵、危急保安器等部件平衡的不好，安装不良。
（4）受热的机件安装的不正确，在冷态安装时没有考虑它们热态工作时的自由热膨胀、热变形，使得机件在受热工作时不能自由膨胀而变得有些弯曲，破坏平衡。如各种轴在受热无处膨胀时，将被顶弯，失掉平衡，造成振动;机壳受热不能自由膨胀时，也会变形引起振动。
（5）某些机件配合尺寸不符合要求，如轴封片与轴颈配合间隙不对，配合过紧，则在受热时轴颈与密封片相摩擦，引起振动。
（6）轴承有缺陷，如轴瓦巴氏合金脱层、龟裂;轴承与轴瓦安装间隙不合适;瓦壳在轴承座中松动;轴承动态性能不好，发生半速涡动或油膜振荡等，造成振动。
（7）机组基础不符合要求或基础下沉，都会使机组发生振动。
2.2 运行因素
（1）汽轮机汽缸保温不良、在启动前预热的不充分或者不正确，因而造成蒸汽轮机在启动时转子处于弯曲状态。
（2）固定在汽轮机转子、联轴器、变速器齿轮轴上的某些转动零件松弛、变形或者位置移动，引起回转体的重心位置改变加剧振动，如叶轮和轴结合松动、某些部分变形等。一些有严格重量要求的回转零件，如联轴器个别螺栓更换而又未做平衡试验，也会破坏平衡，加剧振动。
（3）回转部件的原有平衡被破坏，如叶片飞脱，叶片或叶轮腐蚀严重，叶轮破损，轴封损坏，叶片结垢，个别零件脱落，发电机转子内冷水路局部堵塞，以及静止部分与转动部分发生摩擦等等。
（4）启动前预热不均匀，机壳产生变形，使机组内动静部件间隙不均匀，甚至产生摩擦，引起振动。
（5）蒸汽管路或气体管路对机组的作用力，使机组变形、移位;管路与机组联接不合要求等等也都造成振动。
（6）轴承润滑不够或不适当，油泵工作不稳定，或者油膜不稳定。
（7）新蒸汽等运行参数与要求值偏差太大。新蒸汽参数偏差过大而末及时调整，使汽轮机部件热膨胀及热应力变化剧烈;汽压、汽温过低未及时采取措施;排汽缸温度过高引起汽缸变形等等。
（8）机组运行转速离实际临界转速太近、机组某部件的固有振动频率等于或低倍于汽轮机运行频率，使部件或汽轮机发生共振。
（9）汽轮机内部转动部件与汽封偏心，产生蒸汽自激振荡引起振动。
（10） 发电机电磁力不平衡引起振动。
3.25MW汽轮发电机组轴承振动原因分析及故障处理实证分析
3.1 工程概况
某公司厂2#汽轮发电机4#轴承自投产以来振动值一直较1#汽轮发电机轴承大，从今年的5月开始，振动开始恶化变大，到8月1日时，集控室远程振动数值已接近跳机值（80um），已达到72.06um，且有继续恶化直至需要停机处理的趋势。现场手持振动仪测量垂直振动值为95um，水平为83um轴向为168um。振动明显过大，通过对基础台板及轴承底座的测量发现。#4轴承座基础台板右侧靠发电机处振动值达123um，离此处最近的轴承座地脚振动值为87um。
3.2 原因分析
（1）整理从现场测量的数据可以发现：#4轴承的振动值最大时（集控室远程振动监控）72.06um，而同为一个轴系的相邻#3轴承值只有20.1um。如轴系原因引起的振动，一条轴上的两个支撑点的振动值应该趋于一致或接近。自此，可以排除轴系（转子质量不平衡、轴系对中偏差大、动静机械部件磨擦、套装部件松动）的因素，可以锁定#4轴承是振动源，其振动值较大，引起同一轴系的#3轴承振动稍大。
（2）现场测量，同样的测量方向，台板垂直测量的最大振动值（123um）>该处的轴承座底部振动值（87um）。分析是基础发生了异常（此处所描述的基础包括了混泥土坚硬层，垫铁、二次灌浆层、台板）。作为振动源（转子旋转形成的机械振动能传导至轴承），振动传递路径必然通过刚性介质，即：从转子→轴瓦→轴瓦支撑体→轴承座→台板→二次灌浆层→垫铁→混凝土坚硬层，正常的振动值应该是逐步递减的一个过程。如果基础不牢，则振动值应该是从“转子→...→台板...→混凝土坚硬层”这个传递路径上各处分别逐步放大，且可能从混凝土坚硬层逆方向传递至转子和轴瓦，其过程复杂，可能存在振动频率上的一个对冲或自激振动作用，最终体现为该处轴承的振动值增大的现象。