1000MW汽轮发电机组轴系扭振特性计算评估

使用混合编程技术对一个计算评估汽轮发电机组轴系扭振特性的机网相互作用数字仿真程序MANDISP进行了Windows版本的开发,包括图形用户界面的创建及扭振特性分析功能的增强.Windows版本的MANDISP能对汽轮发电机组进行轴系模态频率与振型计算,对电网中的各种故障及操作进行时域仿真并计算其引起的机组轴系疲劳寿命损耗.最后利用程序对国产首台1 000MW汽轮发电机组进行轴系扭振特性分析、暂态扭矩仿真及疲劳寿命损耗研究.计算结果表明,机组轴系自然频率满足轴系扭振频率设计要求,疲劳损耗也满足目前通常使用的机组设计标准.     

采用落地轴承有利于提高某空冷600MW机组轴系的全裕度

某空冷600MW汽轮发电机组是国内首台完全自主开发设计的全新机组,本文针对某空冷600MW汽轮发电机组低压转子采用落地轴承结构,对轴系安全裕度的影响进行了计算和分析。计算结果表明：采用落地轴承有利于提高某空冷600MW机组轴系的安全裕度。     

"Q因子"在超临界600MW机组设计中的应用

超临界600MW汽轮发电机组是国内首台大型超临界机组,设计分析难度很大,针对超临界600MW汽轮发电机组轴系,采用国际上通用的不平衡响应及共振转速峰值响应灵敏度Q因子(Q factor)进行计算和分析及评价。     

600MW汽轮发电机组转子系统建模与动力学特性分析

采用Solidworks软件对国产某600MW汽轮发电机组转子系统进行三维实体建模。运用Algor有限元软件对该机组各转子及轴系进行了动力特性分析。结果表明:该机组轴系的各阶模态频率值有按照各单转子各阶模态频率值由小到大顺序排列、各阶模态振型相对应的分布趋势;该机组的各转子及轴系的固有频率均满足远离工作频率的要求。为大型汽轮发电机组转子系统的三维实体建模及其动力特性有限元分析提供了一定的参考,研究结果为该机组的运行提供了理论依据。     

实际高维转子-轴承系统非线性动力学行为计算研究

采用等参梁有限元方法对实际600MW汽轮发电机组的轴系(考虑局部非线性油膜力因素)进行了动力学响应分析;并与线性方法分析结果进行了对比,同时考察了直接积分法和模态叠加法在大型轴系非线性求解方面的差别。结果表明：采用非线性方法求解高维转子轴承系统的动力学响应是必要的、可行的;对于转子系统非线性动力学问题,直接积分法比模态叠加法更为有效。     

大型发电机转子轴系横振评判标准分析

为了保证大容量汽轮发电机组转子轴系在电厂的长期安全运行,其横振特性在设计及运行阶段均须满足相应的评判标准.总结了国内外标准及行业标准中对于发电机组转子轴系横振特性的评判要求,运用Riccati轴系传递矩阵法分别计算了600 MW、1 000 MW等级大型发电机组轴系临界转速,并结合权威测试机构对机组的现场升降速试验数据进行了调研,将多组计算和试验得到的转子轴系临界转速与相关标准进行了对比.分析结果表明,现行横振评判标准具有较好的适用性,并建议可将频率、响应、敏感度等指标结合,以评判发电机组横振特性的优劣,进一步提高标准的适用性,从而提高大型汽轮发电机组轴系设计的可实现性.     

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。     

减振结构对600MW汽轮发电机组轴系扭振抑制作用的研究

以国产某亚临界600 MW汽轮发电机组轴系为研究对象,采用Solidworks软件对该机组轴系进行三维实体建模,并对有无减振结构时的振幅进行对比分析。结果表明:有减振结构时汽轮发电机组轴系振幅明显下降;在三相短路故障激励下时间节点0.2 s时出现最大振幅;减振结构使转轴最大振幅下降,同时使振幅衰减速度明显加快,验证了减振结构对轴系扭振抑制的有效性。     

汽轮发电机组轴系扭振固有特性计算

在轴系扭振的研究中固有特性的计算方法是基础工作之一.将带有附加集中惯量的多段集中质量数学模型与修正后的Riccati传递矩阵法相结合,应用于汽轮发电机组轴系扭振的固有特性计算中.通过理论分析和对国产300MW汽轮发电机组轴系的扭振固有特性的实际计算,并与现场实测结果进行对比,表明该方法既简单又具有较高精度.适合于多跨大型轴系的扭振固有频率和振型的计算.     

600MW汽轮发电机组的动态标高及载荷的计算

精确地计算、调整汽轮发电机组轴系的轴承标高，是保证机组稳定、安全运行的重要措施。因为标高决定了各轴承的载荷分布，从而直接影响转子轴承油膜的稳定性。在静态标高计算的基础上编制了动态标高的计算程序，所编制的程序可计算包括固定瓦、可倾瓦轴承在内的机组各种轴承的油膜厚度和特征参数，并可把轴承特性、动态标高及载荷分布结合在一起迭代计算，用该程序计算了600MW汽轮发电机组轴系的动态标高及动态载荷分布，得出了动态计算比静态计算提高精度的百分比，为该类机组的设计和安全运行提供理论参考。     

大型汽轮发电机组轴系位置调整

本文研究了大型汽轮发电机组轴承系动态位置的最优调整。用有限元法及考虑各轴承油膜力非线性,建立了大型汽轮发电机组轴系非线性方程组。用无约束极小化方法求解了转子在工作转速范围内轴心实际位置。     

发电机组轴系扭振疲劳损伤评估方法研究

凹槽、套装联轴器等结构往往是汽轮发电机组轴系疲劳损伤的薄弱环节,对其进行应力分析至关重要,经验公式无法满足要求。以某600 MW汽轮发电机组轴系为例通过有限元建模方法对汽轮发电机组轴系进行扭应力分析,进一步得到薄弱环节的应力寿命曲线,优化疲劳极限取值,实现低幅值次同步振荡工况下的疲劳评估。采用多段集中质量模型分析扭振固有特性,结合轴系扭振固有特性和应力寿命曲线,评估机组轴系在次同步振荡工况下的疲劳损伤。此方法可用于评估汽轮发电机组轴系疲劳损伤情况。     

复杂层状坝基重力坝抗震安全评价

为研究复杂层状坝基的混凝土重力坝非溢流坝段的抗震性能,采用ADINA程序建立非线性有限元分析模型,以接触单元模拟缓倾角的软弱结构面,以concrete本构模型模拟混凝土材料在地震中的开裂、压碎动态特性,以Mohr-Coulomb本构模型模拟地基岩体材料在地震中的塑性屈服特性,分析了坝体位移、应力、接触面状态及极限抗震能力,研究了非溢流坝段在不同概率等级地震作用下的地震响应与破坏模式,并对复杂层状坝基重力坝的安全性能进行整体评价。结果表明,复杂层状地基结构的重力坝在地震中层间接触面能够产生一定滑移,但对坝体的应力和极限抗震能力影响不大。     

火灾作用下钢管混凝土排架柱耐火性能分析

基于新疆柳树沟水电站厂房钢管混凝土排架柱的构造形式、受力特点和变形规律,考虑火灾作用下材料热力学参数随温度升高呈非线性变化的特点,应用有限元程序ADINA建立了排架柱三维有限元模型,并采用有限元程序ADINA中的TMC热机耦合模块进行了瞬态热分析,探究了钢管混凝土排架柱在火灾作用下的温度场分布和温度应力变化。结果表明,本文方法合理、有效。     

大型汽轮发电机组轴系扭振的动频研究

在考虑轴系动态条件的基础上,推导了动频问题的轴系扭振模型,并在有限元方法的基础上研究了轴系的几何结构和工作转速的高低等因素对轴系扭振的影响,进而给出了多盘转子扭振动频的判定准则。还对某300MW汽轮发电机组轴系扭振的动频问题进行了研究,得出了现有转速下的汽轮发电机组轴系扭振可以不考虑动频影响的结论。     

温度场分析的自适应有限元方法

自适应有限元方法在实际工程问题的分析中有重要的应用价值,本文根据温度场分析的特点,给出了温度场有限元计算结果局部误差估计的简单方法,结合有限元网格生成的Delaunay三角化方法,研究温度场有限元分析的自适应方法,并在汽轮机转子温度场有限元分析软件中成功实现了温度场的误差估计和有限元网格的自适应自动剖分,加密等功能,获得了具有等精度的温度场有限元数值计算结果,以国产300MW汽轮机转子温度场分析的有限元网格和计算结果为例,说明了本文方法的有效性。     

基于三维实体有限元的某机车柴油发电机组轴系扭转振动研究

建立了某机车柴油发电机组轴系三维实体有限元模型并进行了扭振计算,运用霍尔茨表格法(轴盘集中质量模型)对轴系进行了扭振计算。并且将三维实体有限元模型计算结果、霍尔茨表格法计算结果与扭振测试结果进行了对比,证明实体模型精度比霍尔茨表格法高。另外,分析了盖斯林格联轴节特性参数对系统扭振特性的影响。最后,运用上述结果对该发电机组轴系进行了扭转强迫振动分析。     

基于有限元的大型薄壁零件运输过程的动态分析

在模态分析的基础上,对600MW超临界汽轮机低压外缸在运输过程中垂直方向所受的路面谱作用下进行了响应谱有限元分析,并对缸体的强度和刚度特性进行了分析,为优化缸体结构提供可靠依据.