部分进汽条件下汽轮机组振动情况的研究分析

针对部分进汽下汽轮机组的振动响应进行建模和仿真计算。首先根据部分进汽试验台建立汽轮机三维有限元模型,按照不同进汽度情况在动叶片上加载利用CFD软件模拟试验工况计算出来的激振力并进行了求解,对考察点加速度序列进行频谱分析,对不同工况下考察点的振动进行对比分析,为减弱实际机组的有害振动提出了预防措施。经过计算发现:机组振动强弱跟所受激振力不平衡程度相关,不平衡程度最高的两相邻通道进汽工况下,机组振动最强,不平衡程度最低的两对角通道进汽和全周进汽工况下,机组振动最弱,同时考察点位置选择对不同工况下机组振动强弱也存在影响。     

发电机组蒸汽透平汽流激振原因分析及预防措施

发电机组蒸汽轮机近5年来多次发生因振动指标超标造成发电机组联锁停机,多达20余次,仅设备试车和设备检修就耗时200余天,严重影响了工厂的正常生产工作。从现场收集的第一手资料、数据入手,通过汽机高调阀蒸汽流量状况,高调阀调门实际位置,转子受力状况等分析了转子失稳的原因,结合振动特征解析了汽机发生汽流激振而引起振动的真实原因,提出了相应的预防措施,对汽机操作以及如何避免机组发生汽流激振,具有现实指导意义。     

超超临界汽轮机转子密封激振特性研究

考虑非线性密封激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子阻尼力、转子不平衡力与重力,建立超超临界600MW汽轮机高中压转子-密封系统的非线性动力学模型。该非线性转子-密封系统动力学方程组具有超大规模的维数,采用Newmark数值积分方法对其进行求解,模拟出运行在正常工况下与最大工况下转子不平衡响应与汽流激振的特性;对转子不平衡量和密封流体的周向平均流速对汽流激振现象的影响规律进行分析。结果表明:在一定的范围内,不平衡量大小对发生汽流激振的失稳转速影响很小;密封内流体周向平均速比是影响汽流激振的失稳转速的主要因素,适当减小密封内流体周向平均速比可提高汽流激振的失稳转速;超超临界机组运行在最大工况下高中压转子发生汽流激振的失稳转速明显低于正常工况下的失稳转速。     

以管路为振动输出源的液压激振系统研究

根据有压瞬变流产生的原理,该文提出一种新型液压激振方式。该激振方式将高压管路作为新的激振源,利用激波器产生周期性的有压瞬变流,使高压管路产生振动。构建了管道产生振动的变频液压振动系统,建立了管路流固耦合的振动模型,仿真了振动的工作模态,并进行试验验证。管道的此种振动形式是一个非简谐的周期性振动,并能够受变频系统控制,表明该振动是可以被利用的。     

一起汽轮机轴瓦振动大跳机原因分析及处理

某公司发电厂3号机组投运后,在大负荷试运时因1X、2X振动大机组跳闸,主要原因为围带汽封、隔板汽封、轴端汽封间隙比较小或不均匀,当机组负荷增加、主蒸汽流量增大时会产生汽流激振,主蒸汽调门分别在单阀、顺序阀方式下机组带365MW负荷运行、主蒸汽流量达到最大值,进行摩合试验,消除了机组1瓦、2瓦振动大的隐患。对其他两台机组也进行了最大主蒸汽流量下的摩合试验。有效防止新建机组或经过汽封间隙调整后的机组,在初次试运时,发生机组振动大跳机事件。     

汽轮机汽封力对转子-轴承系统稳定性影响分析

汽流激振是汽轮发电机组轴系在运行中发生自激振动失稳的重要因素,文中结合汽封设计缺陷或装配不当引发的汽封流体力对转子-轴承系统稳定性的影响进行研究。用等效刚度和阻尼对流体力进行描述,进而分析在汽封流体力作用下致使汽轮机轴系失稳的机理,归纳各位置汽封对汽轮机组轴系稳定性的影响规律,为机组的安全稳定运行提供技术支持。     

流致振动差压式测振装置的研究

为解决管束流致振动试验中,现有接触式振动测量方法的应用局限性,提出一种基于测量受激对象换热管两侧压差脉动频率原理的测振装置,即差压式测振装置。差压式测振装置解决了传统接触式传感器对换热管外部流场的干扰问题以及安装空间受限的问题。为了验证差压式测振装置的有效性,分别进行了单管和换热管束两类流致振动测试试验。试验结果表明,差压式测振装置能在复杂的流动环境中准确捕捉到换热管受到的各类激振形式的频率,而且单管流致振动试验结果表明差压式测振装置所测得的周期性涡激振动频率与理论值偏差在5%以内。因此,差压式测振装置的研制与应用对于流致振动试验的测试以及换热管振动的长期监测均有很重要的意义。     

汽轮机轴振抑制方法研究

针对某电厂2号机组发生1号轴振超标问题的诱发原因及振动控制方法开展研究。根据振动响应分析,归纳出转子由于不平衡、不对中及碰摩激振的动力学特性及故障特征。根据处理方案,对高、中压缸进行揭缸处理,检查并调整汽封及通流间隙,消除动静碰摩等因素,并对轴系进行重新找中,经启机后1号轴振超标问题消除。     

转轴-可倾瓦-密封系统振动稳定性测试分析

针对现场实测振动数据表明转轴-可倾瓦-密封系统存在的振动失稳问题,从可倾瓦参数的理论模型、汽流激振力、进汽方式、运行参数、轴承载荷、安装工艺等角度分析转轴-可倾瓦-密封系统振动失稳的原因,并深入讨论转轴-可倾瓦-密封系统振动稳定裕度问题,提出用对数衰减率、系统阻尼、系统抗定常干扰界限值来描述系统的稳定性。     

在线组态调门开启逻辑减小汽轮机组大轴振动

通过对大唐安阳发电有限责任公司#9机组大轴振动情况的分析,在线组态DEH逻辑改变调门开启顺序,减小汽流扰动作用力的影响,改善了机组振动情况,提高了机组的安全性、经济性和出力能力,取得了较好的经济效益和良好的社会效益.     

汽流激振力下转子裂纹-碰摩振动故障研究

针对汽轮机机组在运行过程中出现的振动故障问题,在考虑汽流激振力情况下建立了转子系统故障分析模型.通过数值分析方法,对转子故障模型进行了研究分析.结果 表明:在综合考虑汽流激振力作用下多种非线性因素作用时,碰摩转子系统在临界转速的混沌区域明显减小,并出现有幅值较大的1/4、3/4倍频.当裂纹深度增加时,故障转子系统的混沌区域逐渐减小;在超临界转速区域系统响应呈现出较长的周期3运动,频谱图上主要体现为3/4、2倍频.研究结果为进一步的故障问题分析诊断提供一定的理论依据.     

反旋流抑制密封间隙内流体激振研究

大型水泵机组、水轮发电机组中由于转子偏心导致的流体激振会增大转子的振动,影响转子的安全运行。该文根据密封模型搭建了实验台,研究了喷水、喷气等反旋流方法对密封间隙内的流体激振的影响,对比了在不同情况下转轴振动幅值变化,结果表明具有合适喷射位置和喷射流量的反旋流对密封间隙内的流体激振起抑制作用,并初步得到抑制密封间隙内流体激振最佳喷射位置和喷射流量。通过数值模拟计算了在不同的喷射位置、不同喷射速度的反旋流对密封间隙内流场的影响,在一定程度上解释了实验结论,二者所得的规律统一,为反旋流技术抑制流体激振在工程上应用提供有效的依据。     

汽轮机间歇性突发振动原因分析及处理

某电厂2号汽轮机在运行中,2号瓦轴振多次发生在短时间内振动突增至高点后缓慢回落,严重影响机组的正常运行。通过对该间歇性突发振动进行原因分析,发现主要原因为2号轴瓦稳定性较差、汽轮机转子在油档、轴封及隔板汽封等多处发生动静碰摩。采取了对汽轮机转子返厂打磨、修刮,调整轴瓦参数,清除油档油垢,调整汽封及油档间隙等措施,消除了异常振动,为同类型振动故障处理提供参考意见。     

大型旋转机器的气体动力激振

大型离心式压缩机、轴流式压缩机、风机及蒸汽透平机常会由于设计、安装和操作中的问题产生气体动力激振,这种激振力可大到使机组完全失去稳定,从而产生严重的破坏性振动。本文描述了几类气体动力激振的机理,频谱特征,并例举了工厂大机组产生气体动力激振的情况和处理办法,着重指出了气体动力激振的特点是表现为亚异步振动,多数情况可激起转子系统的一阶自振频率。振动一般与机器的转速及负荷有关,并且会影响到轴承力的大小和方向,对于工厂大机组振动问题的分析可提供参考。     

天然气增压机组的振动研究

增压机组在运行中出现的事故,基本上部通过振动表现出来。所以,解决机组振动的问题迫在眉捷。本文通过对转子不平衡、油膜振荡、转子间隙自激振动、中心不对中、齿轮联轴器齿轮磨损、机组喘振、电机转子与静子之间空气间隙不均匀、测振处轴颈不光滑等引起机组产生振动的原因进行分析,提出解决办法和措施,使之更快捷、更有效地消除机组的振动．确保机组安全、经济地运行。     

偏心对汽轮机隔板汽封泄漏流动特性的影响分析

当汽轮机转子存在偏心时,隔板汽封间隙内的汽流激振力将发生变化,影响汽轮机组的安全运行。采用计算流体动力学软件,分析转子偏心工况下,某300 MW汽轮机高压缸第二压力级隔板汽封内汽流激振力的变化规律。结果表明：密封的周向压力近似呈余弦规律分布;随着偏心距的增加,隔板汽封内周向压力差逐渐增大;汽封间隙不变时,正向力、切向力和合力皆随着偏心距的增加而增加;在不同汽封间隙下,当转子偏心距相同时,间隙越小汽流激振力就越大。     

可倾/固定密封内流体激振力计算与试验比较

提出可倾式密封减小密封内气流激振力的理论,其本质在于通过密封块的自适应摆动从而改变流场.利用ANSYS CFX建立可倾密封流固耦合分析模型,计算时应用动网格的方法来实现密封块的自适应摆动.计算并比较了两种形式密封内气流激振力随入口压力、转子偏心以及转速的变化情况.结果表明,随着三个参数的增大,密封内气流激振力均普遍增大.在所有工况下,可倾密封气流激振力均小于固定密封气流激振力,两种密封气流激振力的差值随三个参数的增大而增大.设计密封汽流激振力的试验装置,应用传递函数法识别了密封气流激振力,通过共振的方法提高了识别精度.试验证实了计算得到的现象.对于现代超临界、超超临界机组,两种密封内气流激振力的差别预计会更大.     

空压机高压缸出口端轴承振动分析

通过对出口端轴承振动频谱及轴心轨迹分析，明确了轴承振动类型。针对轴承产生气隙激振的原因，提出解决气隙激振的方法。     

偏心对汽轮机隔板汽封泄漏流动特性的影响

当汽轮机转子存在偏心时,隔板汽封间隙内的汽流激振力将发生变化,影响汽轮机组的安全运行。采用计算流体动力学软件,分析转子偏心工况下,某300 MW汽轮机高压缸第二压力级隔板汽封内汽流激振力的变化规律。结果表明:密封的周向压力近似呈余弦规律分布;随着偏心距的增加,隔板汽封内周向压力差逐渐增大;汽封间隙不变时,正向力、切向力和合力皆随着偏心距的增加而增加;在不同汽封间隙下,当转子偏心距相同时,间隙越小汽流激振力就越大。     

立式一体化泵闸安全性研究及结构优化

通过三维有限元数值模拟、水动力特性及流激振动试验,研究了立式表孔一体化泵闸结构在不同工作条件下的静动力特性、水动力特性和流激振动特性,采用Hilbert-Huang变换对随机数据进行分析,分析了泵闸装置抽水过程出现较大振动量的机理。在此基础上,对泵闸结构体型进行了抗振优化设计,加强了部件间的联结性和整体刚度。研究结果表明,该优化方案有效控制了结构振动,抗振优化效果显著,为同类工程设计提供了参考依据。