《汽轮发电机组振动诊断技术问答》以技术问答的形式，把复杂的理论用直观、形象、简洁的语言，辅以典型的生产实例加以解读，方便读者掌握机组振动基本知识，基于现场的TSI及TDM系统，学会振动测量及动平衡技术，提高识别和消除故障能力。通过强调问题、引起注意、启发思考，达到避免和消除机组事故的目的，这是一本解决机组振动问题的实用性技术丛书。

适读人群 ：《汽轮发电机组振动诊断技术问答》可供从事汽轮机运行、检修、安装等工作的工程技术人员和管理人员阅读，也可供科研人员及高等院校师生参考。

　　本书是汽轮机专业人员日常学习、考问的必备教材。帮助读者带着问题学知识！

　　截至2014年底，全国全口径发电设备容量13.6019亿千瓦，其中火电装机容量9.1569亿千瓦，火电容量占总装机容量的67.24%。全国发电量55459亿千瓦时，其中火电发电量41731亿千瓦时，火电发电量占全国发电量的75.25%，火力发电在发电行业中占有较大比重，是中国电力的基础。
　　汽轮机组是火力发电厂的关键设备，它的安全、经济及可靠运行至关重要，不仅涉及到企业自身的经济效益，更关系到人们生活、生产用电，电与人们日常生活息息相关。由于汽轮机组是高速旋转设备，不可避免的出现故障，其中，振动问题是机组经常发生的故障之一，且比较难以处理。特别是近几年来，容量大、参数高、轴系长、结构复杂的汽轮机组的相继投入，在安装、调试、运行及检修阶段中出现了更多新的振动问题。诊断并消除振动问题，涉及设计、制造、安装、运行及检修诸多领域，不仅需要理论知识，更需要长期的工程实践和经验的积累，理论知识和实践经验缺一不可，同等重要。由于振动问题的复杂性，隐蔽、多变性，涉及的知识面广，普通技术人员往往觉得振动问题高深莫测，难学难懂，特别是从事电厂运行、检修及管理的人员，大部分没有系统学习过振动知识，更没有亲身处理振动问题的经历，很多人不知从哪入手学习振动技术，与此同时，很多电厂的TDM系统几乎处于闲置状态，无人问津，给工作带来诸多不便。为了能使相关从业人员更好地掌握振动技术，提高专业水平，满足工作需要，我们组织编写了《汽轮发电机组振动诊断技术问答》这本书。本书以技术问答的形式，将复杂的理论转换为直观、形象、简洁的语言进行解读，并配有实例，以便掌握机组振动基本知识，学会振动测量及动平衡技术，提高识别和消除故障能力，通过强调问题、引起注意，启发思考，达到避免或消除机组事故的目的，这是一本解决机组振动问题的实用性技术丛书。希望通过阅读本书，读者对振动专业有所了解，并对解决实际振动问题有所帮助。若本书使读者从中受益，提高了解决生产实际问题的能力和水平，编者将甚为欣慰。
　　本书共分七章，共有400个问题。第一章介绍了振动学的一些基础知识，对相关名词术语进行解读。第二章介绍了振动测量所需的仪器、仪表，对如何安装、使用等技术进行了解答。第三章介绍了火电机组现行的振动标准，并对其进行了解读，帮助读者对振动标准有进一步的理解和认识。第四章介绍了常见的振动故障特征及识别方法，掌握该知识可及时分析和消除现场振动问题。第五章介绍了机组振动故障实例，加深读者对故障特征理解，提高处理振动问题的能力。第六章介绍了运行机组的振动预防与控制，通过调整手段消除机组在启动、运行中存在的振动问题，防止过大的振动对机组造成更大伤害，同时对国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（以下简称“二十五项重点要求”）中的振动相关内容进行了解读。第七章介绍了机组现场动平衡知识，对动平衡的方案选择、策略及技巧进行了解答，并介绍了现场动平衡实例。最后对“二十五项重点要求”以及振动标准进行了汇总，方便读者查阅。
　　编者长期从事汽轮机的振动工作，具有生产一线的工作经历，积累了大量的科研成果和生产经验。本书注意理论和实践相结合，立足于实用性、科学性和先进性的紧密结合。可供从事汽轮机运行、检修、安装等工作的工程技术人员和管理人员阅读，也可供科研人员及高等院校师生参考。
　　本书由华电电力科学研究院郭宝仁，常浩编写，大唐辽宁分公司马泽山、原华北电力科学研究徐祯喜主审了书稿。在编写过程中，沈阳工程学院肖增弘，中电投东北分公司天罡，东北电力科学研究院马升江、张立宁、黄润泽，国电科学技术研究院常强，哈尔滨汽轮机厂有限责任公司吴立明，华润电力（锦州）有限公司杨亚媛，中国能建东电一公司毕启政，阜新金山煤矸石热电有限公司王宇，神华国华绥中发电有限责任公司陈正飞等同志给予了大力帮助并提出了大量宝贵意见和建议，为本书增色颇多，同时华电电力科学研究院给予了大力支持。书中所列的故障实例是从近几年多台机组出现的振动故障挑选而来，多数是编者亲身经历并处理的。
　　在此书出版之际，谨向以上单位和个人及本书所引用的资料作者致以衷心的感谢。
　　限于作者的水平和经验，书中难免有缺点和不妥之处，肯请读者和同行批评指正。

第一章 振动学基础知识
一 机械振动
1 什么是振动？
2 什么是机械振动，其形态用什么描述？
3 机械振动有哪些分类？
4 什么是简谐振动，表示方法？
5 什么是周期振动，表示方法？
6 什么是非周期振动？
7 什么是稳态振动?
8 什么是瞬态振动？
9 什么是随机振动？
10 什么是自由振动？
11 什么是受迫振动？
12什么是自激振动？
13 自由振动、自激振动、受迫振动有什么区别？
14 什么是弯曲振动？
15 什么是纵向振动？
16 什么是扭转振动？
17 什么是挠曲振动？
18 什么是振荡？
19 什么是涡动？
20 什么是油膜振荡？
21 什么是颤振？
22 什么是线性振动？
23 什么是非线性振动？
24 什么是绝对振动？
25 什么是相对振动？
26 什么是通频振动值？
27 什么是基频振动值？
28 什么是二倍频振动值？
29什么是半频振动值？
30 什么是谐波振动？
31 什么是次谐波振动？
32 什么是拍振？
33 什么是汽轮发电机组振动？
34什么是轴系扭振？
35 什么是机械系统？
36 什么是线性系统？
37 什么是非线性系统？
38 什么是惯性系统？
39 什么是等效系统？
40 什么是多自由度系统？
41 什么是振动模态？
42 什么是模态振型？
43 什么是模态分析？
44 什么是模态矩阵？
45 什么是共振？
46 什么是共振频率？
47 什么是固有频率？
48 什么是阻尼固有频率？
49 什么是阻尼？
50 什么是线性阻尼？
51 什么是非线性阻尼？
52 怎样描述单自由度线性系统的运动方程？
53 什么是刚度？
54 什么是动刚度？
55 振动量值与不平衡力和动刚度有什么关系？
56 什么是基本周期？
57 什么是频率？
58 什么是角频率？
59 什么是相位角？
60 什么是相位角差？
61 什么是振动量值？
62 什么是峰值？
63 什么是峰一峰值？
64 什么是有效值？
65 峰峰值、单峰值、有效值有什么区别？
66 什么是位移？
67 什么是速度？
68 什么是加速度？
69 振动位移、速度、加速度有什么区别？
70 振动位移与速度怎样换算？
71 什么是振动烈度？
二 转子与轴承
1 什么是转子？
2 汽轮机转子结构型式有哪些？
3 什么是轴颈？
4 什么是轴颈中心线？
5 什么是轴颈中心？
6 什么是刚性转子？
7 什么是挠性转子？
8 什么是完全平衡的转子？
9 什么是转子“热跑试验”？
10 转子“热跑”能彻底消除转子热应力吗？
11 什么是转子临界转速?
12 转子的振动挠性曲线是怎样随转速变化的？
13 什么是汽轮发电机组轴系？
14 什么是轴系稳定性？
15 评价汽轮机转子稳定性的指标是什么？
16 怎样分析汽轮机轴系振动特性？
17 怎样分析转子的响应？
18 可倾瓦、椭圆瓦轴承有什么特点？
19 滑动轴承和滚动轴承有什么区别？
20 汽轮机径向轴承中轴心轨迹是怎样的？
21 动压滑动轴承静特性包括哪些？
22 动压滑动轴承动特性包括哪些？
23 径向滑动轴承动压油膜是怎样形成的？
24 评价轴承性能的主要指标是什么？
25 轴承类型对轴承稳定性有什么影响？
26 什么是挠性支承和刚性支承？
三 不平衡与平衡
1 什么是质心？
2 什么是重心？
3 什么是重点？
4 什么是高点？
5什么是滞后角？
6 什么是节点？
7 什么是激励？
8 什么是响应？
9 什么是主惯性轴？
10 什么是不平衡？
11 什么是不平衡质量？
12 什么是不平衡量？
13 转子的不平衡质量、不平衡量、不平衡力及振动间的关系？
14 什么是不平衡相角？
15 什么是不平衡矢量？
16 什么是第n阶振型不平衡量？
17 什么是等效第n阶振型不平衡量？
18 什么是静不平衡？
19 什么是偶不平衡？
20 什么是动不平衡？
21 什么是热致不平衡？
22 什么是初始不平衡？
23 什么是合成不平衡？
24 什么是合成矩（偶）不平衡？
25 什么是力？
26 什么是惯性力？
27 什么是恢复力？
28 什么是转子轴向推力？
29 什么是不平衡力？
30 什么是不平衡力偶？
31 什么是剩余不平衡？
32 什么是不平衡度？
33 什么是平衡品质等级？
34 什么是平衡？
35 什么是现场平衡？
36 什么是精细平衡？
37 什么是挠性转子高速平衡？
38 什么是挠性转子低速平衡？
39 什么是单面平衡？
40 什么是双面平衡？
41 什么是多面平衡？
42 什么是振型平衡？
43 什么是平衡转速？
44 什么是工作转速？
45 什么是临界速度？
46 什么是平衡允差？
47 校正（平衡）方法是什么？
48 什么是测量平面？
49 什么是校正平面？
50 什么是试加重量（试重）？
51 什么是校正质量（配重）？
第二章 振动测量技术
一 传感器及测试系统
1 什么是传感器？
2 什么是惯性传感器？
3 什么是线性传感器？
4 什么是位移传感器？
5 什么是速度传感器？
6速度传感器有哪些作用？
7速度传感器安装应注意什么？
8什么是加速度传感器？
9加速度传感器有哪些作用？
10什么是复合式传感器？
11复合式传感器有哪些作用？
12什么是光电传感器？
13光电式传感器安装应注意什么？
14 什么是电涡流传感器？
15 电涡流传感器有什么作用？
16 电涡流传感器安装注意什么？
17 什么是前置器？
18 什么是键相器？
19什么是数字滤波器？
20什么是跟踪滤波器？
21 选用传感器应注意哪些事项？
22 什么是传感器的灵敏度？
23什么是传感器幅值失真？
24什么是传感器频率失真？
25什么是传感器相位失真？
26 振动仪表有哪些测量误差？
27 通频振动量值的测量误差是什么？
28 什么是TSI系统，有哪些作用？
29什么是TDM系统，有哪些作用？
二 信号处理
1 什么是采样频率？
2 什么是采样速率？
3什么是采样周期？
4什么是傅里叶级数？
5什么是傅里叶变换？
6 什么是波德图？有哪些用途？
7 什么是极坐标图，有哪些用途？
8什么是轴心位置图，有哪些用途？
9什么是轴心轨迹图，有哪些用途？
10什么是频谱图，有哪些用途？
11什么是瀑布图（级联图），有哪些用途？
12什么是趋势图，有哪些用途？
第三章 振动评定标准
一 标准制定原则
1 振动标准有哪些？
2 振动标准有什么作用？
3 振动标准制定的依据是什么？
4 我国汽轮发电机组轴承座振动标准制定的历程？
5我国汽轮发电机组轴振动标准制定的历程？
6 轴承座振动标准（GB/T60752）适用范围是什么？
7 轴振动标准（GB/T113482）适用范围是什么？
8轴承座振动评价准则是什么？
9 轴振动评价准则是什么？
10 振动评定标准划分几个区域，含义是什么？
11 什么是振动基线值，怎样确定？
二 标准的使用
1 怎样设置汽轮机振动保护逻辑方式？
2怎样设置汽轮机振动保护定值？
3 怎样调整轴承座振动报警值？
4 怎样调整轴振动区域边界值？
5 振动标准中，轴承座振动推荐值是多少？
6 振动标准中，轴振动推荐值是多少？
7 执行标准时，振动值越小越好吗？
8 用振动量值与振动烈度评价轴承座振动状态有什么区别？
9 原电力部轴承座振动标准有什么缺点？
10 轴振能代替轴承座振动吗？
11 轴承座三个方向振动的允许值一样吗？
第四章 振动故障特征及诊断
一 故障诊断
1 什么是动静碰摩振动，产生的机理？
2 动静碰摩振动怎样诊断？
3 消除动静碰摩振动有哪些对策？
4 什么是轴承自激振动，产生的机理？
5 轴承自激振动有哪些特点？
6轴承自激振动怎样诊断？
7 消除油膜涡动或油膜振荡的轴承自激振动有哪些对策？
8 什么是汽流激振，产生的机理？
9 汽流激振怎样诊断？
10 消除汽流激振有哪些对策？
11 汽流激振与油膜振荡及油膜涡动有什么区别？
12 汽轮机转子存在热弯曲怎样诊断？
13 汽轮机转子存在热弯曲有哪些原因？
14发电机转子存在热弯曲怎样诊断？
15发电机转子存在热弯曲有哪些原因？
16 转子中心孔进油怎样诊断？
17 联轴器螺栓松动怎样诊断？
18 转子质量不平衡怎样诊断？
19 轴承座刚度不足怎样诊断？
20 什么是联轴器不对中？
21 什么是轴承不对中？
22 什么是转子不对中？
23 转子不对中对振动有什么影响？
24 联轴器端面张口值及圆周差对轴承载荷有什么影响？
25 运行中转子中心不正怎样诊断？
26 汽缸膨胀不畅有哪些原因？
27汽缸膨胀不畅对振动影响怎样诊断？
28 热弯曲、动静摩擦及膨胀不畅引发的振动有什么区别？
29 结构振动怎样诊断？
30 转子裂纹怎样诊断？
31 高次谐波振动怎样诊断？
32 分次谐波振动怎样诊断？
33 随机振动怎样诊断？
34 振动通频值与工频值相差大是什么原因？
35 振动随转速升高而增大，带负荷后振动稍有降低是什么原因？
36 正常运行时，机组振动突然增大是什么原因？
37 振动与负荷无关，轴承振动大且不稳定是什么原因？
38 振动与负荷有关，某一负荷下突然剧烈振动是什么原因？
39 振动与汽轮机的热状态有关，机组振动大是什么原因？
40 振动与凝汽器的真空有关，机组振动大是什么原因？
41 备用机组在启动时，临界转速下降是什么原因？
42 轴承座轴向振动大是什么原因？
43 怎样识别动叶片脱落？
44叶片脱落怎样应急处理？
45 叶片脱落与汽流激振、轴承自激和摩擦振动有什么区别？
二 故障特征汇总
1 振动故障有哪些特征？
2 典型振动故障怎样分类？
3 振动故障与主要频率有什么关系？
4 振动故障与升速、降速有什么关系？
第五章 故障诊断及消除实例
一 动静碰摩故障
1 600 MW空冷机组带负荷阶段轴封摩擦怎样诊断？
2 350 MW湿冷机组带负荷阶段油挡摩擦怎样诊断？
3 330 MW湿冷机组带负荷阶段轴封摩擦怎样诊断？
4 300 MW湿冷机组启动阶段油挡摩擦怎样诊断？
5 135 MW湿冷机组启动阶段汽封摩擦怎样诊断？
二 动叶片脱落故障
1 800 MW湿冷机组高压转子第二级叶片脱落怎样诊断？
2 600 MW空冷机组低压转子次末级叶片脱落怎样诊断？
3 600MW空冷机组低压转子次末级叶片脱落怎样诊断？
4 330MW湿冷机组中压末级叶片脱落怎样诊断？
5 200 MW湿冷机组低压转子反向第二级叶片脱落怎样诊断？
三 转子弯曲故障
1 600 MW湿冷机组发电机转子热弯曲怎样诊断？
2 600 MW空冷机组高中压转子热弯曲怎样诊断？
3 600 MW湿冷机组高中压转子热弯曲怎样诊断？
4 300 MW湿冷机组高中压转子热弯曲怎样诊断？
四 转子中心不对中故障
1 600 MW湿冷机组低发对轮不对中怎样诊断？
2 200 MW湿冷机组低发对轮不对中怎样诊断？
3 135 MW湿冷机组低发对轮销孔偏斜怎样诊断？
五 转子汽流激振及轴承自激振动
1 1000 MW湿冷机组高压转子汽流激振怎样诊断？
2 600 MW空冷机组高压转子汽流自激怎样诊断？
3 300 MW空冷机组高压转子汽流自激怎样诊断？
4 325 MW湿冷机组发电机轴承自激振动怎样诊断？
六 轴承及轴承座故障
1 800 MW湿冷机组励磁机轴承球面接触差、间隙超标怎样诊断？
2 350 MW湿冷机组低压轴承磨损怎样诊断？
3 12 MW湿冷机组轴承座台板与基础接触差怎样诊断？
七 其它振动故障
1 600 MW超超临界发电机集电环转子对轮裂纹怎样诊断？
2 给水泵高压头、低流量时的振动怎样诊断？
第六章 运行中振动预防与控制
一 “二十五项重点要求”部分解读
1 什么是“二十五项重点要求”？
2 为什么规定启动前大轴晃度不超过原始值的±002 mm？
3 为什么规定启动前高压内缸上下缸温差不超过35℃，外缸不超过50℃？
4 为什么机组启动前连续盘车时间应执行制造商的有关规定？
5 为什么规定启动或低负荷运行时，不能投入再热蒸汽减温器喷水？
6 为什么规定在中速暖机之前，轴承振动超过003mm，应立即打闸停机？
7 为什么规定运行中新汽温度在10min内突然下降50℃，打闸停机？
8 为什么规定疏水系统应保证疏水畅通？
9 为什么规定高、低压轴封应分别供汽？
二 运行中的振动控制
1 机组振动有哪些危害？
2 轴相对振动量值大小程度怎样评价？
3 运行中机组振动大应如何处理？
4 新汽温度两侧温差过大对振动有什么影响？
5 新汽温度过高对振动有什么影响？
6 新汽温度骤然降低对振动有什么影响？
7 轴承润滑油温对振动有什么影响？
8 真空变化对振动有什么影响？
9 高压调速汽门开度对振动有什么影响？
10 低压轴封供汽温度波动大对振动有什么影响？
11 低压缸喷水对振动有什么影响？
12 汽缸各部件温差大对振动有什么影响？
13 胀差对振动有什么影响？
14 汽缸膨胀不均匀对振动有什么影响？
15 汽缸疏水对振动有什么影响？
16 汽缸进水对振动有什么影响？
17 发电机励磁电流对振动有什么影响？
18 发电机冷却介质温度对振动有什么影响？
19 什么是偏摆（轴晃度）？
20 什么是偏心？
21什么是偏心率（偏心度）？
22 就地测量轴晃度与CRT画面显示偏心率有什么区别？
23 怎样比较轴晃度值大小？
24通过轴晃度值大小，怎样计算转子弯曲量？
25 机组升速和加负荷过程中，为什么要重点监视机组振动？
26 机组启动时，暖机转速要避开临界转速多少合适？
27 影响转子临界转速有哪些因素？
28 机组临界转速现场怎样测量确定，应注意什么？
29 单转子、轴系及实测的临界转速有什么区别？
30 启停过程中，为什么一根转子会有几个峰值？
31 X、Y方向轴振偏差大的原因是什么？
32 机组轴振动超过报警值，怎样应对？
33 启动时机组过临界振动大，怎样应对？
34 汽轮机转子发生径向摩擦后，转子为什么会弯曲？
35 机组启动中发生摩擦振动怎样消除？
36 怎样预防叶片损坏事故发生？
37 怎样预防大轴弯曲事故发生？
38 怎样预防汽缸进水事故发生？
第七章 现场动平衡技术
一 动平衡基本知识
1 什么是转子的平衡？
2 制造厂平衡合格的转子，为什么现场还需要平衡？
3 什么是现场轴系动平衡，有什么目的？
4 现场动平衡受那些条件限制？
5 现场动平衡能解决所有振动问题吗？
6 进行轴系动平衡应注意哪些？
7 现场高速动平衡基本步骤是什么？
8转子上存在的不平衡质量是怎样分布的？
9 刚性和挠性转子平衡有什么不同？
10 平衡挠性转子有什么要求？
……
61 振动的表示方式是什么，单位有哪些？
二 动平衡实例
1 怎样进行1 000 MW机组转子现场动平衡？
2怎样进行800 MW机组转子现场动平衡？
3怎样进行600 MW机组转子现场动平衡？
4怎样进行300 MW机组转子现场动平衡？
5 怎样进行200 MW机组转子现场动平衡？
6怎样进行135 MW机组转子现场动平衡？