浅谈汽轮机磨瓦的处理和预防

汽轮机首次冲转是常规岛调试的重要试验项目,也是整个核电厂能否顺利并网发电,按时完成调试任务的关键控制点之一。针对汽轮机首次冲转过程中最常见的磨瓦事故进行了分析,阐述了磨瓦事故的有效处理方法、磨瓦的主要原因以及在安装和调试阶段有效预防磨瓦的手段。在汽轮机首次冲转时,一旦发生磨瓦事故,能快速有效地进行处理,减轻设备的损坏程度。通过了解磨瓦的原因,在汽轮机调试中就能有的放矢,采取相应的预防措施,从各个细节做起,杜绝磨瓦事故的发生,为调试顺利完成提供了保障。     

运转参数对可倾瓦轴承油膜特性的影响

为了确定汽轮机运行时运转参数对汽轮机可倾瓦轴承油膜特性的影响,以四瓦可倾瓦轴承为例,采用Pro/E建模,选用湍流SST三维模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,采用ANSYS模拟出进口油压、进口油温、偏心距、轴颈转速对四瓦可倾瓦轴承油膜特性的影响。结果表明:进口油压对油膜特性影响较小,进油温度、轴颈偏心距、轴颈转速对汽轮机可倾瓦油膜特性影响较大,故在运行中应严格监控这3个参数。     

汽轮机可倾瓦轴承油膜特性研究

为了研究汽轮机可倾瓦轴承的油膜特性,采用Pro/E建模和ANSYS模拟,选用计算三维模型的湍流SST模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,分析并比较不同瓦数可倾瓦轴承油膜流场的变化,得到可倾瓦油膜特性规律:对于某个瓦块,每个瓦块上的油膜形成一个正压极值中心,且随着瓦块数增加,极值中心向轴瓦支点处偏移,使瓦块上形成两个压力极值。瓦块温度分布较平稳,油膜出口处温升较大;随着可倾瓦瓦块数增加,油膜压力峰值逐渐减小且瓦块之间的油膜压力峰值差减小并趋于平稳,不同轴瓦间油膜温度变化较小。润滑油温升对油膜影响较大,汽轮机运行中可倾瓦四瓦轴承比较稳定,但应严格控制润滑油温升。     

基于试验数据确定可倾瓦轴承热动力分析模型温度边界

温度是可倾瓦轴承热动力性能的重要影响因素,热动力分析模型中温度边界设置是否合理,将直接影响可倾瓦轴承热动力性能分析结果的可靠性。提出一种基于试验数据确定可倾瓦轴承热动力分析模型温度边界的方法,这一方法在可倾瓦轴承结构参数确定的情况下,将入口温度视为转速、载荷、供油压力和供油温度的多元函数,通过多元函数回归法建立温度边界回归模型。通过某民用汽轮机用可倾瓦轴承的试验数据和热动力分析模型,验证了这一方法的有效性。     

可倾瓦轴承故障模式及其故障树的定性分析

与其他轴承相比较,可倾瓦轴承具有每块瓦均可自由摆动的主要优点;因此,在现代石化企业中,可倾瓦轴承在汽轮机和压缩机等高速旋转机械中得到了广泛的应用。本文详细介绍了影响可倾瓦性能的主要因素,重点对可倾瓦轴承的故障机理进行了分析,总结了可倾瓦轴承的失效模式,并从可倾瓦轴承的故障机理及失效模式入手,根据轴承发生故障的信息,逐层分析,并绘制其故障树模型。该方法主要目的是根据故障树模型,采取有效的防范措施,以防止同类事故再次发生。     

650 MW机组给水泵汽轮机冲转参数优化实践

针对650 MW机组启动过程中存在第二台给水泵汽轮机冲转滞后、负荷满足不了电网需求问题进行了分析，通过优化给水泵汽轮机冲转参数，提前并入第二台给水泵汽轮机运行，使机组启动过程满足电网负荷需求，同时降低了启动过程中的能耗，机组启动过程更加连贯顺畅，运行优化得到持续改进。     

东汽超临界600 MW抽汽机组冷态启动暖机方式优化

汽轮机冷态启动方式的优化对机组的安全高效运行具有非常重要的意义。现针对东汽超临界600 MW抽汽机组在冷态启动速暖机过程中多次出现的由于汽轮机振动大导致汽机被迫打闸、重回盘车,经盘车连续运行直轴、再次冲转后汽轮机运行正常的问题,在出厂设计的冷态冲转参数基础上,对实际冲转条件进行分析,进而给出优化策略。实际应用试验显示,该优化策略具有良好的效果,对大功率工业抽汽机组的冷态启动暖机方式优化具有一定的指导意义。     

柔性支承结构对可倾瓦轴承稳定性的影响

为了进一步提高可倾瓦轴承支承转子系统的稳定性，提出由弹簧支承的柔性可倾瓦轴承结构。设计制造单层弹簧和双层弹簧支承的2种柔性可倾瓦轴承试样，在转子-轴承实验台上开展稳定性实验研究。实验结果表明：由弹簧支承的柔性可倾瓦轴承综合支承刚度小于普通可倾瓦轴承的支承刚度，新型柔性可倾瓦轴承具有降低转子临界转速的作用；相比于普通可倾瓦轴承，柔性支承可倾瓦轴承明显降低轴频振幅，能够有效提高转子-轴承系统的运行稳定性，且双层弹簧支承的可倾瓦轴承稳定性提高更为显著。     

柔性支承可倾瓦滑动轴承油膜动力减振特性分析

将传统可倾瓦的机械刚性支点改进为液压支撑,提出一种主动减振可倾瓦轴承——柔性支承可倾瓦轴承。基于有限差分法提出一种新的轴颈中心平衡位置迭代计算方法,通过MatLab编程计算轴承平衡状态的动态特性参数;建立柔性支承可倾瓦轴承内外部油膜等效质量弹簧阻尼系统动力学模型,并对柔性支承可倾瓦轴承-转子系统的稳态及瞬态响应等减振特性进行仿真分析。研究结果表明:双层油膜轴承综合支承刚度小于单层油膜轴承支承刚度,综合支承阻尼在一定条件下会大于单层油膜系统支承阻尼;相比单层油膜轴承,柔性支承可倾瓦在满足一定条件下具有良好的减振特性。     

基于OVATION系统的汽轮机启动管理系统

汽轮机启动运行管理是火电厂提高汽轮机寿命的一个有效的手段。目前国内DEH控制系统只提供了汽轮机冲转、并网带负荷、各阶段汽机试验的功能,由于大多机组都不具备ATC计算的功能,汽轮机启动运行管理目前在国内汽轮机控制系统中还是一个空白。文中在基于艾默生OVATION DEH系统中增加了汽轮机运行管理相关的逻辑。     

可倾瓦轴承参数及工作参数对转子系统振动性能的影响

为研究可倾瓦轴承参数及工作参数对转子系统振动特性的影响,提出了一种可倾瓦轴承-转子系统轴心轨迹理论计算方法,在不同基础静载荷、间隙比及润滑油黏度下对转子轴颈处轴心轨迹进行分析。结果表明:提高可倾瓦轴承的基础静载荷,减小轴承间隙比,降低润滑油黏度可以减小转子轴颈振幅,提高转子系统的稳定性。     

可倾瓦轴承-转子系统非线性动力行为

运用变分约束原理,在动力积分、迭代过程中修正了流体润滑的Reynolds方程的变分形式,使其等价为变分不等式。运用八节点等参有限元方法,计算了单块瓦的非线性油膜力,并通过组装技术求解得到5瓦可倾瓦滑动轴承的非线性油膜力。运用Poincar映射和Runge-Kutta方法,分析了5瓦可倾瓦滑动轴承支承的对称刚性转子系统的不平衡响应。数据结果显示了可倾瓦轴承-转子系统的周期解、倍周期解和混沌运动等非线性现象。     

可倾瓦轴承在DH-80空气透平压缩机的应用

分析DH—80空气透平压缩机轴承故障原因,介绍了采用可倾瓦轴承代替椭圆瓦轴承革新过程及运行经验,阐述了可倾瓦轴承更换及间隙调整方法和指标。     

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。     

H22Ⅲ-165/320型压缩机连杆瓦失效的原因与对策

曲轴、连杆是往复活塞式压缩机的关键传动部件,连杆瓦烧瓦将破坏其正常运行.烧瓦处理不及时会导致连杆、曲轴损坏,修复时间长、费用高,给企业带来巨大的经济损失.通过统计分析H22Ⅲ-165/320型压缩机连杆瓦的失效情况与规律,探讨了失效的原因并提出了相应对策,有利于提高连杆瓦使用寿命,及时处理烧瓦问题.     

汽轮机径向轴承间隙的测量

目前,汽轮机径向主轴承使用最多的是椭圆形轴瓦,在大型汽轮机中,三油楔轴瓦也将越来越多地被采用,可倾瓦更具优点。下面就椭圆形轴瓦及可倾瓦径向间隙的测量以及测量时的一些注意事项提几点看法,供测量人员参考。一、椭圆形轴瓦径向间隙的测量1.轴承应在检修合格后再进行间隙测量,乌金层质量良好、乌金与轴颈接触点及接触面积达规范要求,各水平结合面应接触良好,轴瓦球面与球面座、轴瓦垫块与其洼窝接触均匀密实。     

可倾瓦轴承的应用与检修

从可倾瓦轴承的应用与检修方面对其结构特点进行了阐述，并详尽介绍了可倾瓦轴承的设计方法及其制造方面的技术关键；并详尽介绍了该轴瓦间隙的测量方法以及维修与操作要求。对保证可倾瓦轴承支撑的高速转子长期平稳运行有着重要意义。     

平衡梁结构对水润滑可倾瓦推力轴承启停过程的影响

建立了带平衡梁结构的水润滑可倾瓦推力轴承启停过程瞬态模型,在该模型中考虑了界面滑移、挤压作用和支点变形的影响。采用该模型分析了相同运行条件下平衡梁结构与非平衡梁结构的可倾瓦推力轴承的启停过程。分析结果表明:随着瓦面高度误差的增加,轴承的启停转速增加。设计了一套水润滑可倾瓦推力轴承机理研究试验系统,包括平衡梁与非平衡梁结构的可倾瓦推力轴承,并对两种轴承的启停过程进行试验。试验结果表明:非平衡梁结构可倾瓦推力轴承各瓦之间的载荷误差达到90%,而平衡梁结构可倾瓦推力轴承各瓦之间的载荷误差小于4.6%。平衡梁结构可以降低轴承的启停转速,同时提高轴承加工及安装误差的最大许可范围。试验结果与理论分析结果取得较好的一致性。     

考虑激振频率的可倾瓦推力轴承动特性理论与试验研究

为了研究激振频率对可倾瓦推力轴承动特性的影响,提出考虑激振频率的动特性建模方法和试验方法。依据可倾瓦轴承刚度和阻尼定义,将激振频率引入可倾瓦推力轴承动特性计算过程,通过建立轴向扰动下的膜厚方程、雷诺方程及瓦块运动方程,推导出包含激振频率的可倾瓦推力轴承动特性数学模型,计算分析刚度和阻尼随扰动频率(激振频率与主轴转频的比值)、转速及载荷的变化规律;采用脉冲激振法在可倾瓦推力轴承试验台进行动特性试验,得到不同激振频率、转速及载荷条件下刚度、阻尼的试验结果,并和相应的理论计算值进行对比分析。结果表明：当扰动频率较小时,可倾瓦推力轴承刚度随其增加而逐步增大,阻尼随其增加而逐步减小;当扰动频率增加到一定程度后,其刚度和阻尼逐步趋于稳定。此外,转速和载荷对其刚度和阻尼随扰动频率的变化幅度基本无影响。     

静压孔位置对油膜支承可倾瓦轴承承载性能的影响分析

为了提高汽轮机转子系统中支承轴承的油膜刚度,以三瓦油膜支承可倾瓦轴承为研究对象,研究静压孔相对位置对轴承承载性能的影响规律。建立了油膜支承可倾瓦轴承油膜润滑模型,并运用计算流体动力学方法数值求解三维N-S方程,揭示了不同静压孔相对位置下轴承压力分布、最小膜厚、偏心率、刚度等性能参数的变化规律。分析结果表明：在载荷为890 N的情况下,改变孔的位置可以提高轴承油膜刚度;当静压孔相对位置γ=5°左右时,孔位置接近油膜最大压力分布区,与γ=0°时相比,最小膜厚和偏心率分别减小9.8%和48%,主刚度kyy、kxx接近原结构的1.4倍和1.1倍,此时静压孔位置为相对最优位置区域。依据分析结果开发了新型油膜支承可倾瓦轴承（γ=5°）,通过试验对比分析了普通滑动轴承与新型油膜支承可倾瓦轴承的综合性能,结果表明,高转速时所开发的新型油膜支承可倾瓦轴承具有更好的承载性能与减振性能。研究结果对油膜支承可倾瓦轴承的性能分析具有一定的参考价值,设计轴承静压孔时可根据油膜压力分布规律对其优化以提高轴承性能。