核电汽轮机低压转子摩擦振动试验研究

试验研究核电汽轮机低压转子与端部汽封体发生动静摩擦时的振动特征、产生机理与处理方法。某核电汽轮机调试期间,发现低压转子的各振动测点振幅持续异常缓慢爬升。通过振动频谱、振幅趋势、机组运行工况及低压缸结构特点等诊断认为受第二台循环水泵启动的影响,低压缸缸体发生下凹变形导致低压转子与端部汽封体发生了轻微动静摩擦,采取"磨合"运行的方式处理,约5h后振动缓慢下降并恢复正常。解体检查发现端部汽封体下半部分的齿尖与轴颈处存在明显磨损痕迹。机组启动过程中,当凝汽器抽真空后实测汽封体下沉变形量约1mm,容易诱发汽封体与轴颈发生动静摩擦。对低压转子实施反相动平衡加重提高平衡精度后,振动基数大幅降低,避免了该类动静摩擦;研究还发现同比火电汽轮机,核电汽轮机低压转子的动平衡影响系数偏低。     

汽轮机低压缸膨胀受阻导致的振动异常原因分析及处理

针对某330MW汽轮机大修后低压转子振动异常故障,根据低压缸结构,通过分析轴承振动故障特征,诊断出振动异常的原因是低压缸发生膨胀受阻、缸体变形故障。通过对低压转子进行精密动平衡,减小了转子激振力,消除了振动异常故障。     

1000MW机组低压缸轴瓦振动故障原因分析及治理

文章介绍了某电厂1 000 MW超超临界、单支撑汽轮机组在运行中发生的轴瓦振动故障,分析了轴瓦振动故障发生的原因并给出了成功治理的措施;在治理轴瓦振动的同时,解决了低压缸动静碰磨以及低压缸膨胀不畅的问题。振动故障的识别方法和处理措施对同类型机组振动故障的诊断和处理具有参考意义。     

1000MW汽轮机低压缸动静碰摩分析与处理

针对哈汽1 000 MW汽轮机在现场屡屡出现低压缸的动静碰摩问题,通过对现场振动数据分析,结合低压缸的结构特点,得出故障原因是由于轴颈在轴承中的大幅浮起和低压内缸严重驼背变形所致。据此提出,现场可通过采用抬高低压内缸、增大右上方通流间隙、精细动平衡等措施,来消除该型机组低压缸的动静碰摩故障。这些措施已成功应用于工程实践。     

汽轮发电机组启机过程动静摩擦故障分析

汽轮发电机组启动过程中由于机组运行参数及状态不稳定,经常会发生轴承或轴瓦振动过大情况,动静摩擦及支撑刚度降低是两种常见的故障原因。根据某电厂2号汽轮发电机组在大修后启动过程中出现轴承及轴瓦振动过大问题,通过对机组启动过程振动数据分析,结合已有相似的案例,确定机组发生了动静摩擦故障,并且对轴承座存在支撑刚度降低导致共振的问题,进行了分析。     

带有SSS离合器汽轮发电机组轴系振动分析与处理

针对某厂带有SSS离合器的300 MW级“凝汽-抽汽-背压”(NCB)式汽轮机纯凝运行模式下的轴系振动故障,进行了振动矢量计算、轴瓦温度分析和可倾瓦工作原理分析。计算与分析发现,振动是由高中压转子残余不平衡量、轴瓦载荷较轻、轴瓦瓦块调节性能差等多因素导致。提出提高轴瓦载荷、更换轴瓦瓦块并进行现场轴系动平衡的振动处理方案。运行结果表明：与振动处理前相比,高中压转子高压排汽侧支撑瓦的振动波动现象消失;在汽轮机空负荷工况下,高中压转子高压排汽侧支撑瓦X向通频振动由118μm降低至20μm。     

柔性支撑下汽轮机组振动响应特性分析

为解决汽轮机组低压缸轴承振动大的问题,对低压转子振动响应特性进行了研究。基于转子动力学理论建立了转子-轴承支撑系统有限元分析模型,考虑支撑刚度对转子系统振动的影响,计算了不同支撑刚度下转子轴承振动、轴振和绝对轴振响应特性。研究表明:不同支撑刚度下转子不平衡振动响应差异较大,柔性支撑下,轴承振动较大,轴振较小;转子绝对轴振能够较为真实的反映实际振动情况,3 000 r/min工作转速时,柔性支撑下轴承振动对转子不平衡力变化较为敏感;现场可通过精细动平衡降低轴承振动。     

高背压供热汽轮机低压转子模态分析

针对汽轮机高背压供热改造后,汽轮机低压转子结构变化,排汽温度升高,有可能造成转子振动的问题,以低压转子标高变化为基础变量,通过模态分析,得出低压转子-轴承系统模态振型,从而分析高背压运行转子振动特性。为指导汽轮机高背压供热改造及汽轮机振动故障诊断奠定理论基础。     

大型空冷汽轮机关键技术及解决策略研究

针对大型空冷汽轮机背压和排汽温度随环境温度变化的运行特点,指出了末级叶片变工况问题、低压内缸严重变形以及低压轴承箱变形导致轴承标高不断变化等关键难点。根据多年来空冷汽轮机的设计实践,提出了高阻尼结构末级长叶片、落地式低压缸和落地式轴承等设计技术,设计制造了空冷汽轮机,圆满解决了以上难题,在实际运行中安全高效。     

一台600MW机组通流改造后异常振动诊断及处理

介绍了一台600MW机组在通流改造后调试阶段出现异常振动情况,通过试验分析认为,高中压转子动静碰磨、低压转子存在动不平衡且其支撑动刚度低、轴瓦供油不足是诱发振动不稳定的原因。经调整轴封汽温度、转子现场动平衡及油管路处理等措施后,机组振动得到了处理,可为600MW机组改造后的振动故障诊断提供参考。     

汽轮机进汽方式切换时轴振与瓦温异常分析

部分大型汽轮机组在进汽方式切换时,高压缸轴承振动与瓦温存在爬升现象。从汽轮机转子受力角度分析了其中的原因,并通过改变阀门开启顺序来改变转子受力,从而减少进汽方式切换过程中高压缸的轴承振动与温度的爬升。事后运行情况表明,这一措施是有效的,能够为今后同类型的机组提供参考。     

某小型汽轮发电机异常振动诊断与处理

某电厂大修后开机过程中出现了异常振动故障。通过现场高速动平衡试验消除了振动。但是该机组运行2天后,振动逐渐增大,严重影响了机组的安全稳定运行。在对振动数据进行全面分析的基础上,指出汽轮机转子与汽封之间发生的动静摩擦是导致异常振动的根本原因。据此揭缸对间隙进行了调整,并重新进行了高速动平衡,消除了机组的振动故障。     

汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究

汽轮机在频繁启停时,蒸汽参数剧烈变化,引起汽轮机部件内部温度分布剧烈变化,从而产生较大的转子热变形和热振动.在考虑了材料随温度变化的基础上,采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,研究了径向温差、不平衡、热弯曲以及不平衡和热弯曲联合作用对转子-轴承系统热振动特性的影响,找出了影响热振动特性的敏感参数.计算结果表明,热弯曲的产生改变了转子系统的振动特性,在转子系统的设计中应当充分考虑热弯曲的影响.     

汽轮机供热改造后导汽管变形的数值研究

国内许多电厂将纯凝式汽轮机改造为供热式汽轮机,在中低压缸导汽管上打孔安装抽汽管道的改造方法最为普遍,但改造后低压缸出现了漏汽现象,从而导致汽轮机的热效率降低。利用有限元分析软件对汽轮机供热改造前后的中低压缸导汽管进行了热变形和热应力分析,结果表明供热改造后导汽管的热变形和热应力都明显增加。为此,对导汽管进行了优化设计,增加了波纹节的冷拉值,并对优化设计后的导汽管再进行有限元分析。分析结果显示优化设计后导汽管在最大抽汽工况下热变形和热应力大大减少,此结果也为今后汽轮机的供热改造提供了理论依据。     

核电汽轮机差胀分析

1 前言 310MW核电汽轮机系利用美国西屋公司引进600MW火电汽轮机为基础设计而成,去除了原高压缸,其积木块为051—074—074。修改设计600MW中压缸(051)为核电高压缸,而低压缸基本与火电通用,回转设备移至二低压缸之间。推力轴承位于高压缸前轴承座内,高压缸两端用定中心工字梁与轴承座相连,机组死点位于1号低压缸中间。机组运行时,1号低压缸调阀端推动高压缸与前轴承座向调阀端膨胀,而1号低压缸电机端及2号低压缸向电机端膨胀。我们采用西屋方法对核电汽轮机进行轴向差胀分析。径向差胀主要发生在低压缸末几级,因结构相同,工况参数相近,可直接采用火电机组值,不再作径向差胀分析。     

汽轮机低压缸排汽通道优化改造

汽轮机低压缸排汽通道优化改造,是在汽轮机低压缸排汽通道上加装曲线形状的导流装置,使汽轮机低压缸排汽进入凝汽器冷却管束的流场趋于合理,凝汽器换热管的热负荷均匀,提高了传热效率,降低排汽压力以提高机组真空,提高机组经济性的目的。     

汽轮机轴承标高变化引起振动异常原因分析及处理

针对某330MW汽轮机大修启动后电气试验期间2号轴承振动爬升、停机过程中高压转子临界转速大幅降低、停机后2号轴承轴径晃度严重超标故障,通过对机组电气试验期间和汽轮机启、停机过程中的振动特征以及运行参数的分析,判断中压缸膨胀异常造成3号轴承抬高,引起2号轴承支撑脱空是故障的主要原因。通过调整2号、3号轴承标高对支撑脱空进行补偿,消除了支撑脱空故障,汽轮机启动、带负荷过程中各轴承振动正常,在不同负荷下推力瓦温度在合格范围内,为类似问题的处理提供了借鉴。     

高真空下低压转子振动故障处理方案研究及应用

在高真空条件下,大型汽轮机组容易出现低压外缸变形引起动静碰磨导致的振动问题,现场采取的降低真空措施会影响机组的经济性。因此,采用有限元方法,建立了某型600MW机组低压外缸的有限元模型,计算了额定背压和极端背压下汽缸的变形量。提出了低压外缸内外部的加固方案,并建立低压外缸加固后的有限元模型,求解了加固后极端背压下外缸的变形量。计算结果表明,加固效果显著。将研究结果应用于某型600MW机组,实践结果表明:低压外缸经过内外部加固后,在高真空条件下不再出现低压转子碰磨导致的振动问题。对加固后低压外缸的固有频率进行了实际测量,确保可避开共振频率,证明了加固后不会引起汽缸共振。此措施兼顾到高真空条件下机组的安全性和经济性,为高真空条件下因低压缸变形而导致振动问题的处理提供参考。     

N200型汽轮机低压转子轴承振动分析及处理

通过对某电厂一台汽轮机启动过程振动数据的分析,判断出造成低压转子轴承振动大的主要原因是转子质量不平衡.采用高速动平衡的方法,使低压转子在开、停机过临界及3 000r/min时的轴承振动均达到优良标准.     

906型核电汽轮机低压转子轴向变形跳机阈值调整研究

上海汽轮机厂906型核电汽轮机在冬季额定负荷运行时低压转子轴向变形量(d_a)接近跳机阈值,部分核电厂曾因此降负荷。分析表明,该型汽轮机稳定运行期间影响d_a监测值的主要因素包括低压转子轴向热膨胀和由汽轮机基础热胀冷缩,停机后d_a在泊松效应影响下正向增大是正常现象。通过调节汽轮机低压进汽温度和进行凝汽器真空试验,获得了低压进汽温度和凝汽器真空对d_a的影响结果。根据设计文件和安装实测数据,低压轴向通流最小间隙位于2号低压汽缸近发电机端的第1级动叶和第2级静叶之间。根据低压轴向通流间隙最小实测值和停机后低压轴系的轴向伸长量的经验值,分析得出该型汽轮机的d_a跳机阈值应不超过+19.50 mm。最终将d_a跳机阈值由+18.10 mm调整为+19.10 mm。该型汽轮机大修期间未发现低压通流部件存在摩擦问题,调整后的d_a跳机阈值满足汽轮机运行安全需求。