给水泵汽轮机常见典型振动故障分析与诊断

分析了给水泵汽轮机初始动不平衡、转子叶片脱落、动静摩擦、轴承乌金损坏、转子临时热弯曲以及油膜振荡等典型振动故障案例。结合给水泵汽轮机的特点,以实际工作中遇到的振动问题为例,通过分析上述几种振动故障发生的主要原因、表现出的主要特征,提出相应的处理措施,为给水泵汽轮机在运行中可能遇到的绝大多数振动故障的识别、诊断以及处理提供参考,具有一定的实际工程参考价值。     

给水泵汽轮机间歇性振动故障的分析与诊断

某热电厂给水泵汽轮机出现了间歇性振动故障,分析了运行中的热力参数、振动频谱结构图、波形图。根据故障现象,判断是前轴承油档处的严重积垢,导致了内部构件周期性的碰摩,从而引发了间歇性振动故障。经拆卸并查看油档,证实了对故障的判断。通过清理油档油垢,清除了已脱落的杂质。检修后,消除了给水泵汽轮机的间歇性振动,为类似振动故障的识别、诊断与处理,提供借鉴。     

高速透平发电机轴向碰摩故障的试验

采用气体静压径向—止推联合轴承支承的双止推面、四磁盘结构轴承—转子系统对高速透平发电机出现的轴向碰摩故障展开试验研究。分析时间三维谱图、频谱结构、轴心轨迹等给出了由于轴向力变化导致的轴向碰摩的典型特征,并分析轴向碰摩产生的机理、发展过程及解决措施。试验结果表明,由于轴向力变化导致的轴向碰摩一般伴随着转速突降、轴心轨迹突变及频谱结构存在较宽工频频带等故障特征。试验结果能够为轴向碰摩故障的在线监测、模式识别及故障诊断提供参考。     

高速气体轴承—转子系统转速飞升故障的试验

为了分析研究气体轴承—转子系统的转速飞升故障,在基于气体静压径向—止推联合轴承支承的高速透平发电机试验台上开展试验研究。采用时间三维谱图、轴心轨迹、频谱分析及分岔图等非线性振动测试及分析方法,给出转速飞升故障的特征及其发生条件,并研究轴承供气压力及驱动气流量特性对转速飞升的影响。试验结果表明,在一定范围内,提高轴承供气压力能够推迟转速飞升,在转速飞升过程中,减小驱动气输入流量能够提前终止转速飞升,提高轴承—转子系统稳定性。     

亚临界煤电机组增容提效技术及性能考核试验

为助力国家“双碳”目标的如期实现,对煤电机组进行升级改造已成为国家在能源电力领域的重要举措。以某电厂一台亚临界600 MW煤电机组为例,针对增容提效改造目标,采用先进的AIBT通流改造技术和辅机节能技术对机组实施改造,并对增容提效改造后的煤电机组进行性能考核试验,对比分析改造前后机组的热经济指标。结果表明:机组容量从600 MW增容至630 MW,额定负荷下热耗率降至7 726.03 kJ/(kW·h),比改造前降低了500.17 kJ/(kW·h),低于改造目标值;供电标准煤耗降至289.68 g/(kW·h),较改造前降低了7.5%。该亚临界600 MW机组的增容提效改造案例可为煤电机组的安全节能升级改造提供借鉴和参考。     

高速气体轴承转子周期性碰摩故障试验研究

针对高速气体轴承转子结构进行周期性碰摩试验研究。对此结构的轴系进行升速试验,试验结果显示轴系转速在升高到一定程度时开始产生飞升,随后在频域内出现周期性碰摩现象。通过频谱特性、轴心运动轨迹及时间—频率—幅值三维谱图等振动图谱特征,分析转子飞升与周期性碰摩现象的动力学过程及产生原因,并给出碰摩故障的典型特征。研究结果可以为此类碰摩故障的识别与相关碰摩故障诊断系统的建立提供试验数据支撑。     

高速透平发电机自动降速故障试验研究

对高速透平发电机在驱动气流量不减少的情况下发生的自动降速现象进行了理论分析及试验研究。应用计算流体力学软件FLUENT对机身内部流场的压力分布进行定量分析,并对转子系统所受轴向力进行定性分析。通过时间三维谱图、轴心轨迹、频谱分析等非线性振动分析方法分析自动降速现象的特征及发展过程。试验分析表明,轴向力的变化引起转子发生轴向位移,进而导致轴向碰摩,引起高速透平发电机发生自动降速现象。     

高速涡轮发电机负载特性试验

以气体轴承支撑的高速涡轮发电机为研究对象,研究电机电负载对轴系稳定性影响,对比分析电机在不带电负载和带电负载两种情况下轴系振动特性,借助时间三维谱图、频谱图、轴心轨迹等详细分析升速区域内振动特性,并且对比分析以上两种工况下能量输出情况。实验结果表明发电机带负载后不仅会使轴系振动加剧,而且会改变能量的输出比例。     

高速气体轴承—转子系统碰磨故障的试验

建立单跨、四圆盘结构的高速气体静压轴承-转子系统试验台,对系统的碰磨故障进行了试验研究。在试验过程中,呈现了轴向碰磨与径向碰磨,低频引起的碰磨与工频引起的碰磨等碰磨故障现象,通过分析系统振动信号的频谱特性、轴心运动轨迹、分岔图、伯德图及时间-频率-幅值三维谱图等给出了各种碰磨故障的典型特征,并分析了轴向碰磨与径向碰磨,低频引起的碰磨与工频引起的碰磨等碰磨故障之间的特征区别。为碰磨故障的识别与碰磨故障诊断系统的建立提供了一些试验依据。