燃气—蒸汽联合循环机组轴系振动问题综述

本文对燃气—蒸汽联合循环机组轴系布置方案进行了详细研究,将其分为普通单轴布置轴系、带有SSS离合器(同步自动离合器)的单轴布置轴系、多轴布置中的燃气轮机轴系和汽轮机轴系4种类型。并且分析了4种类型与常规机组汽轮机轴系的区别,并通过对某联合循环电厂轴系的典型振动故障分析,讲述了此方面研究的重要性。本文从现场振动故障诊断和理论研究两个方面总结了近些年联合循环机组轴系振动的研究进展,提出带有SSS离合器的单轴布置轴系和多轴布置中带有SSS离合器的汽轮机轴系是今后的研究方向。     

某国产50MW机组增容改造后轴系异常振动的故障诊断及治理

针对某国产50MW机组增容改造为60MW机组后轴系中1号瓦、2号瓦、4号瓦轴承异常振动的机理研究与分析，提出了该机组汽轮机轴承异常振动的原因是由于油膜轴承存在半速涡动，它是自激振动，而发电机转子4号轴承振动是由于发电机转子存在较大的不平衡量，它是强迫振动，针对轴系中存在的两种不同性质的振动提出了处理解决的途径，实践证明本文的分析及处理方法是行之有效的。     

部分进汽下汽轮机调节级轴系振动失稳试验研究

汽轮机调节级在部分进汽模式下运行容易出现轴系振动失稳现象。对部分进汽下汽轮机调节级轴系振动失稳开展试验研究,搭建了部分进汽模拟试验平台,开展了汽轮机部分进汽下轴系轴承破坏性试验研究。试验中,采集了轴承破坏前试验机组轴承振动的正常信号,以及在超负荷工作后轴承破坏下轴系失稳产生的故障信号。通过对正常信号以及故障信号进行时域分析,比较得出轴系振动失稳的诊断依据。利用快速傅里叶变换对试验数据进行了频谱分析,分析出故障大致发生位置,该结果与机组的实际故障位置吻合。     

一起由于轴系振动传递所诱发的汽轮发电机组故障分析

某汽轮发电机组1号轴承振动超标,通过对振动进行测试和分析,发现1号瓦振动过大并不是由于汽轮机本身所引起的。结合机组启停过程振动变化和振型图分析,发现1号轴承振动实际上是由于发电机振动传递所诱发的。通过发电机平衡,解决了汽轮机前轴承振动。这种由于轴系振动传递所诱发的汽轮发电机组故障现象值得重视。     

某NCB汽轮机纯凝模式下轴系异常振动处理

针对某厂NCB汽轮机大修后轴系振动问题,采用双平面加重的动平衡方法将轴系振动降低至报警值以下,保证机组可以顺利启动和并网。汽轮机在并网后升负荷过程中,5X向轴振从75μm变化至最大186μm,超过了机组设定的报警值。进一步根据全负荷工况下的轴系振动数据,采用单平面加重的动平衡方法,将轴系在各个负荷区间的振动值均降低至报警值以下,提升了汽轮机运行的安全可靠性。     

某电厂300MW汽轮机轴系振动的原因分析

对某３００ＭＷ汽轮机机组轴系振动产生的原因作了较为详细的分析,并提供了大量的现场数据,为找出产生振动的原因提供了解决办法。     

转子不平衡对两跨三支撑轴系振动特性的影响

针对汽轮机组、航空发动机等两跨三支撑轴系常发生不平衡振动故障问题,研究了各转子不平衡对轴系振动特性的影响.首先建立两跨三支撑轴系动力学有限元模型,在各跨转子上分别施加同相和反相不平衡激励,对轴系不平衡稳态响应进行分析,并搭建了轴系模拟实验台.结果表明:这种轴系转子跨内加重振动以单转子不平衡振动特性为主,转子间振动相互影响较大,具有明显的悬臂转子外伸端振动特性.     

汽轮机组高背压供热改造轴系振动特性分析

以国产200MW汽轮机组高背压改造项目轴系为研究目标,细致分析了该类型轴系的结构特点,并基于双转子互换等问题,提出了基于应变能法的轴系离散化方法,建立了更为精确的动力学模型。考虑三支点支承轴系的特殊性,给出适合这类轴系的找中设计理念和方法及计算结果,并进行了对比分析。在此基础上,结合双转子互换情况下高背压改造对低压转子的影响,研究了两组轴系的振动固有特性和响应特性,对各阶临界转速、模态振型、振动幅值、涡动轨迹、轴系变形及轴系稳定性问题进行了全方位研究,深入挖掘200MW汽轮机组高背压改造前后的轴系动力学行为。     

600MW汽轮发电机组轴系标高测试及振动故障治理

某电厂一台600MW汽轮发电机组存在严重的振动不稳定隐患,在机组带负荷过程中,5号、6号轴振出现了突发性的17.5Hz低频振动,幅值分量达170μm。通过对该机组轴系相对标高变化、振动和油膜压力的测试分析,得出轴系标高不合理是导致机组振动失稳的主要原因之一。介绍了机组振动测试情况和轴系标高测试试验方法,结合标高检测结果,分析了该机组轴系标高随工况的变化规律。测试结果表明,从冷态到热态,4号轴承标高相对5号轴承抬高达1.180mm。经综合分析,制定并实施了冷态下轴系标高调整方案,5号轴承相对4号轴承抬高0.9mm,彻底解决了该机组轴系振动不稳定问题。     

汽轮机轴系振动的分析和计算

本文采用初参数法对轴系振动进行分析和计算,阐述了轴系振动的基本方法,给出了汽轮机轴系振动简化的力学模型及该系统的数学模型,给出了计算轴系临界转速的步骤和算法,并结合实际问题进行求解。     

汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动问题研究综述

汽轮发电机组轴系由于存在质量不平衡和电磁扰动,在轴系中存在着弯曲振动,在发电机转子存在扭转振动,此前的研究工作大多将轴系的弯曲振动和扭转振动分别进行研究,但在工程实际的某些条件下,研究表明存在着弯扭耦合振动问题。对系统的弯扭耦合振动研究能对振动机理和运行规律有更为深入的认识和更为准确地反映机组的运行状态。总结了汽轮机组轴系弯扭耦合振动问题的研究现状,并对弯扭耦合的研究问题进行了展望。     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动的轴系扭振的影响,给出了轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算,结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不可忽视的,图3参4。     

空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性分析

主要研究了空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性、疲劳寿命损耗,并针对两个特定电厂的接入系统进行网机耦合次同步谐振特性分析。轴系扭振频率和响应计算采用连续质量模型,次同步谐振特性分析采用集中质量模型。计算结果表明,机组扭振频率避开了工频和倍频,轴系不会因共振而破坏;在短路故障轴系扭振是安全的;空冷600MW汽轮发电机组可以用于远距离输电在线路中进行串联电容器补偿。     

联轴器不对中状态对船舶轴系动力学特性影响的试验

针对某船舶高速轴系不对中状态对轴系振动的影响,建立涡轮转子-传动轴-太阳轮转子试验模型,通过调整轴承支座的标高来模拟平行不对中和转角不对中量,进行多次升降速试验获得靠近轴承处的转子的振动位移。研究表明:不同的联轴器不对中状态对轴系的临界转速没有影响;在工作转速4 200 r/min时,不同联轴器对中状态下轴系各测点基频振动幅值变化很小,靠近套齿联轴器的太阳轮右侧轴承处转子2倍频振动明显大于左侧轴承处的振动;整体抬高太阳轮轴系标高对2倍频振动的影响较小;太阳轮左侧轴承支座标高降低时各轴承处2倍频振动幅值均有一定程度的增大;降低涡轮驱动端轴承支座的标高,轴系2倍频振动幅值整体增大;各对中状态下所有测点振动幅值的计算值与试验测量值的平均偏差小于20%,不同的对中状态对涡轮机转子的振动影响均小于对太阳轮转子的影响。     

EMD在LabVIEW中的实现及其在水轮机主轴振动信号分析中的应用

针对LabVIEW中缺少经验模态分解(EMD)算法模块的问题,对LabVIEW进行了二次开发,建立了基于LabVIEW的EMD模块,为振动故障信号分析提供了有效的工具,进而以水轮机故障信号的振动特征和故障产生机理为依据,将此算法运用于水轮机主轴振动信号分析,以河北省西达水电站水轮机主轴振动数据为基本资料,对分解得到的高频本征模函数(IMF)分量做包络谱分析,提取故障信息,并与轴心轨迹分析方法相结合加以验证。结果表明,该方法能够有效判别出水轮机主轴故障类型,可应用于水轮机主轴振动信号分析。     

EMD在LabVIEW中的实现及其在水轮机主轴振动信号分析中的应用

针对LabVIEW中缺少经验模态分解（EMD）算法模块的问题,对LabVIEW进行了二次开发,建立了基于LabVIEW的EMD模块,为振动故障信号分析提供了有效的工具,进而以水轮机故障信号的振动特征和故障产生机理为依据,将此算法运用于水轮机主轴振动信号分析,以河北省西达水电站水轮机主轴振动数据为基本资料,对分解得到的高频本征模函数（IMF）分量做包络谱分析,提取故障信息,并与轴心轨迹分析方法相〖JP2〗结合加以验证。结果表明,该方法能够有效判别出水轮机主轴故障类型,可应用于水轮机主轴振动信号分析。     

某引进型300MW汽轮发电机组励磁机转子动态特性分析

某引进型３００ＭＷ汽轮发电机组励磁机由制造厂对单转子进行了精确的高速动平衡,返回现场后升速过程临界转速振动和工作转速振动仍然偏大。为确定其中的原因,本文对该型机组励磁机单转子及其与发电机组成的小轴系进行了临界转速和不平衡响应的理论数值计算,其计算结果与现场和制造厂的实油数据进行了分析比较,得到了有关这种励磁机转子的动态特性以及高速动平衡的分析结论,它们对国内同型机组励磁机的振动处理具有参考意义。     

官地电站水轮机导叶漏水量试验研究

鉴于导叶漏水量是评定中高水头大型水轮机制造、安装和检修质量的重要指标之一,结合官地电站实际情况,利用计算机数据采集系统,分别采用斜井法和通气孔法对官地电站#2水轮机机组导叶漏水量进行测试。两种方法测试结果均表明,官地电站#2水轮机机组导叶漏水量满足国家标准要求。     

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。     

300 MW QFS2型汽轮发电机组轴系稳定性分析

通过对现役类似匹配汽轮发电机组轴系振动状况的调研和测试，结合有关理论分析与计算结果，对300MWQFS2型双水内冷汽轮发电机与东方汽轮机厂300MW汽轮机匹配轴系的稳定性、振动特性作了分析。结果表明，新匹配的轴系能稳定运行，振动特性良好，能确保新机组的成功匹配和安全运行。