汽轮机高位布置技术可以最大限度的降低管道使用量,采用双轴技术,可以突破单机容量的限制从而扩大二次再热机组热力学性能,提升机组经济性。目前上海申能公司平山电厂首次采用该技术,通过实际生产证实该技术可以有效的提升供电效率,降低污染物排放,降低投资成本,该工程被列为公司的示范工程。因此该技术在未来拥有很好的市场前景。但随之布置高度的提升,偏心力等非平衡因素等影响转子系统的失稳因素是否会因为布置方式的改变加剧对转子系统的影响,是这一技术所面临的热点研究问题。所本文主要研究高位布置技术对转子系统的稳定因素,具体研究过程如下:(1)论文以300MW发电厂高中压汽轮机转子模型(只有高中压缸高位布置)为研究对象,通过结合转子动力学的基本原理和该汽轮机组总体结构和工作工况,因为现场实验成本高风险大,且传递矩阵法参数过大,所以利用有限元软件ANSYS建立转子-轴承模型和转子-支撑系统模型,提出了按照汽轮机组转子和框架结构的简化方法,得出了汽轮机转子和支撑的力学计算模型,用结构网格进行划分。(2)因为模型存在尺寸大,参数多,结构复杂的特点,考虑运算成本所以采用模态综合法对分别对转子-轴承模型和转子-支撑系统模型进行模态分析,提取汽轮机工作频率内的阶数,观察固有频率和振型,鉴于转子-支撑系统工作内模态数过多的情况,考虑影响转子系统固有频率的因素:质量和刚度,继而从这两方面入手分析高位布置对汽轮机转子振动的影响并根据固有频率通过与电厂实际工作机组数据对比,对模型准确性进行验证。(3)考虑陀螺效应和旋转阻尼,根据动力学方程提出高位布置汽轮机转子振动的求解方法,模拟转子系统质量和惯性和陀螺效应,忽略基础弹性对转子系统的固有频率的影响。以转盘质量,偏心距离,支撑刚度为变量分别计算了在恒定工作转速的情况下两种模型的转子的工作频率和振动幅值。设计APDL语言编辑函数模拟了汽机振动最强烈的启机过程,计算出0到3000转的转子振动幅值和轮盘的圆心运动轨迹及轴座反力。通过计算结果表明,随着汽轮机布置高度的提升,汽轮机框架对汽轮机转子的振动影响不可忽略。高位布置的汽机框架会降低转子-轴承系统的刚度,从而降低振动固有频率,增大振动幅值。随着机组变大轮盘质量的增加,会导致偏心质量的增大及偏心距的增加固然会加剧转子的振动幅值的增加,但振动峰值对应频率不变,但是高位布置机组振动幅值增加量明显高于常规布置机组,轴座反力也增加的更多,对轴承磨损程度增大。且机组与框架的连接还会产生一定的刚度损失。最后对300MW机组与1000MW及以上级机组在汽轮机制造工艺、制造精度、选用材质等方面差异进行对比,对模拟计算产生的误差影响进行分析计算,参考以上结论为降低高位布置汽机振动在参数设计上提供一种合理的解决方案。