偏心对汽轮机隔板汽封泄漏流动特性的影响

当汽轮机转子存在偏心时,隔板汽封间隙内的汽流激振力将发生变化,影响汽轮机组的安全运行。采用计算流体动力学软件,分析转子偏心工况下,某300 MW汽轮机高压缸第二压力级隔板汽封内汽流激振力的变化规律。结果表明:密封的周向压力近似呈余弦规律分布;随着偏心距的增加,隔板汽封内周向压力差逐渐增大;汽封间隙不变时,正向力、切向力和合力皆随着偏心距的增加而增加;在不同汽封间隙下,当转子偏心距相同时,间隙越小汽流激振力就越大。     

偏心及部分进汽下密封间隙流体激振力数值研究

喷嘴配汽汽轮机在部分进汽时调节级附近会形成极不均匀的流场,不仅影响调节级动叶轮周力的分布,还会对临近密封间隙内的流场及流体对转子的作用力产生扰动。以某国产300MW汽轮机端部汽封间隙为参考,建立密封间隙CFD模型,求解三维、粘性、可压缩N-S方程,研究了不同进汽方式、偏心情况下流场特性及流体对转子作用力。结果表明:部分进汽的位置、转子的偏心距及两者的相对位置对汽流力的大小、方向和变化趋势产生了较大的影响。在某些部分进汽情况下,偏心距增大也会减小汽流力。     

叶顶汽封径向和轴向间隙对汽轮机泄漏量及主轴位移的影响

通过对某化工厂汽轮机的叶顶汽封和主轴轴位移故障的分析,发现当漏气量增加到一定程度后会加快推力轴承的磨损,从而引起汽轮机轴位移逐渐增加,这表明汽封的损坏不仅引起泄漏增加还会导致主轴位移增加。采用FLUENT软件对叶顶汽封的流场进行数值模拟,研究汽轮机叶顶汽封的径向间隙和轴向间隙对汽轮机泄漏量及汽轮机主轴位移的影响,提出合理的工作间隙。研究发现:汽轮机叶顶汽封径向间隙是影响泄漏的重要因素,径向间隙增大将导致蒸汽泄漏量增大,汽轮机轴向推力增加,从而导致主轴位移增加;在总长度一定时,轴向间隙值对蒸汽泄漏量没有明显影响,但增加轴向间隙可以使进入汽封的蒸汽压力更加稳定。考虑到叶顶汽封的装配和热膨胀问题,对所研究的叶顶汽封提出了径向间隙为0.65 mm,轴向间隙为3.5 mm的修复方案,通过实践证明该方案现场修复是成功的。     

汽流激振力下转子裂纹-碰摩振动故障研究

针对汽轮机机组在运行过程中出现的振动故障问题,在考虑汽流激振力情况下建立了转子系统故障分析模型.通过数值分析方法,对转子故障模型进行了研究分析.结果 表明:在综合考虑汽流激振力作用下多种非线性因素作用时,碰摩转子系统在临界转速的混沌区域明显减小,并出现有幅值较大的1/4、3/4倍频.当裂纹深度增加时,故障转子系统的混沌区域逐渐减小;在超临界转速区域系统响应呈现出较长的周期3运动,频谱图上主要体现为3/4、2倍频.研究结果为进一步的故障问题分析诊断提供一定的理论依据.     

一种免装配非接触式汽轮机汽封间隙测量方法与实验

与传统的汽轮机汽封间隙测量方法不同,汽轮机转子和定子在非安装条件下,采用靶球和API激光跟踪仪实现无接触式测量。测量数据输入计算机,与定子的参数进行计算可得到汽封轴向和径向间隙。测量了汽轮机低压部分的径向汽封间隙,均满足工作要求。该方法对汽轮机汽封间隙测量提供了一种创新方法和一定的理论支持。     

汽轮机叶顶间隙汽封内泄漏流动的数值研究

采用计算流体动力学软件分析某汽轮机高压级叶顶汽封内的泄漏流动特性及泄漏流在级后与主流的掺混过程,并比较有无汽封情况下间隙流场的气动性能。结果表明:汽封间隙内充满复杂的涡运动,使泄漏流的动能得到充分的耗散,且齿数增加可使耗散更加充分;增加叶顶汽封装置可有效降低级后间隙泄漏流与主流的掺混损失,增加汽封齿数能够在一定程度上削弱级后掺混带来的流动影响。     

汽轮机汽封力对转子-轴承系统稳定性影响分析

汽流激振是汽轮发电机组轴系在运行中发生自激振动失稳的重要因素,文中结合汽封设计缺陷或装配不当引发的汽封流体力对转子-轴承系统稳定性的影响进行研究。用等效刚度和阻尼对流体力进行描述,进而分析在汽封流体力作用下致使汽轮机轴系失稳的机理,归纳各位置汽封对汽轮机组轴系稳定性的影响规律,为机组的安全稳定运行提供技术支持。     

浅谈M701F型联合循环机组汽轮机高中压过桥汽封节能改造

传统迷宫式汽封结构简单,广泛应用于早期汽轮机密封系统,随着运行时间的累积,受转子的振动和摩擦等影响,迷宫式汽封的阻汽效果严重下降,影响汽轮机热耗率.某联合循环机组通过改变高中压过桥汽封结构形式大幅提升汽封的阻汽效率,降低汽轮机热耗率,节能效果明显.     

汽封修磨机在电厂检修及改造过程中的应用

在调试汽轮机通流过程中,通过对汽封弧段的加工,保证了转子与静子之间的汽封通流间隙,文中介绍了汽封修磨机床和刀具性能。     

超超临界汽轮机转子密封激振特性研究

考虑非线性密封激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子阻尼力、转子不平衡力与重力,建立超超临界600MW汽轮机高中压转子-密封系统的非线性动力学模型。该非线性转子-密封系统动力学方程组具有超大规模的维数,采用Newmark数值积分方法对其进行求解,模拟出运行在正常工况下与最大工况下转子不平衡响应与汽流激振的特性;对转子不平衡量和密封流体的周向平均流速对汽流激振现象的影响规律进行分析。结果表明:在一定的范围内,不平衡量大小对发生汽流激振的失稳转速影响很小;密封内流体周向平均速比是影响汽流激振的失稳转速的主要因素,适当减小密封内流体周向平均速比可提高汽流激振的失稳转速;超超临界机组运行在最大工况下高中压转子发生汽流激振的失稳转速明显低于正常工况下的失稳转速。     

汽轮机通流部分汽封的改进

依据冲动式汽轮机单个级内叶顶汽封和叶根汽封工作特性以及漏汽量的相关技术文献,分析了级内间隙变化对效率的影响程度。并依据分析结果,对通流部分汽封重新设计,轴向为开式结构,叶顶采用梳齿结构,叶根部位采用径向环形结构,放大轴向间隙,保持较小的径向间隙。既增加了级效率,又简化了结构,缩短了生产周期。     

高低齿迷宫式汽封泄漏流动特性研究

针对汽轮机高低齿迷宫式隔板汽封的复杂结构和轴的旋转效应,采用数值求解三维Navier-Stokes方程技术研究其泄漏流动特性。采用有限体积方法离散Navier-Stokes方程和标准k-ε两方程紊流模型封闭方程组。数值求解方法采用SIMPLE算法,迎风二阶格式求解对流项,迎风一阶格式求解扩散项。研究分析了在相同汽封轴向距离和汽封间隙条件下,三种不同齿数的高低齿迷宫式隔板汽封在不同压比下的泄漏流动特性,并计算了相应的量纲一流量系数。数值模拟结果证明了在相同压比和汽封轴向距离条件下齿数减小会造成泄漏量增加,在相同的齿数条件下,量纲一流量系数随着压比增加而增大。研究工作为工程设计高低齿迷宫式汽封提供了理论依据和技术支撑。     

汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术研究

汽封一直是汽轮机得以安全运行的重要构成部分,而汽封性能的优劣直接影响汽轮机的性能。随着科学技术水平的不断提高,用户对汽轮机的安全性有了更加严格的要求,导致传统的汽封难以满足现今汽轮机的安全要求。文章研究汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术,结合分析结果采取相应的措施来提高汽轮机转子轴封汽封的修复改造技术应用水平,进而实现汽轮机的安全运行。     

汽轮机侧齿汽封与梳齿汽封流动特性研究

对汽轮机上侧齿汽封和梳齿汽封进行建模,基于数值求解方法,用有限体积法对控制方程进行离散,并求解湍流模型的封闭方程组,在不同的进口压力下,分析了侧齿汽封和梳齿汽封的三维流动特性。分析结果表明侧齿汽封并不一定优于梳齿汽封,对于高低齿形式的汽封,梳齿汽封的密封性能较好,泄漏量较少,对于平齿形式的汽封,侧齿汽封的密封性能较好,泄漏量较少,转子的凸台对汽封泄漏量的影响很大。为汽封齿的设计加工提供了理论依据,为汽轮机的汽封改造提供了技术参考。     

降低汽轮机漏汽损失的新技术——薄叶式汽封

使用新型汽封、间隙控制技术的优点毋庸置疑,除了可以降低漏汽损失、提高汽轮机的性能之外,还可以避免间隙减小时的轴系振动的问题。通过维持原有汽封性能,可防止长期运行后性能的逐年恶化,而且在部分改造老机组时也可以予以使用,所以具有很高的投资价值。     

迷宫密封对转子系统稳定性影响研究

透平机械中汽流激振力主要产生于各种形式的密封处,其对转子系统的稳定性有不良影响。因迷宫密封的存在而引起汽流激振,其各有关结构和工况参数对转子动力特性均存在影响。本文主要分析转子转速、入口预旋比、密封间隙、压差、齿数变化等一系列因素对转子系统稳定性的影响,为迷宫密封汽流激振的防治和迷宫密封设计中各参数的最优确定提供参考依据。     

一起汽轮机轴瓦振动大跳机原因分析及处理

某公司发电厂3号机组投运后,在大负荷试运时因1X、2X振动大机组跳闸,主要原因为围带汽封、隔板汽封、轴端汽封间隙比较小或不均匀,当机组负荷增加、主蒸汽流量增大时会产生汽流激振,主蒸汽调门分别在单阀、顺序阀方式下机组带365MW负荷运行、主蒸汽流量达到最大值,进行摩合试验,消除了机组1瓦、2瓦振动大的隐患。对其他两台机组也进行了最大主蒸汽流量下的摩合试验。有效防止新建机组或经过汽封间隙调整后的机组,在初次试运时,发生机组振动大跳机事件。     

火电厂汽轮机汽封间隙的测量和调整技术研究

火电厂汽轮机汽封间隙调整是关键工序之一,直接关系到整个汽轮机组的安全性和经济性。文章分析了汽轮机汽封的结构,介绍了汽封间隙的测量方法：塞尺测量法、压铅丝法、贴胶布法,并对汽封的调整方法做了探究。     

可倾/固定密封内流体激振力计算与试验比较

提出可倾式密封减小密封内气流激振力的理论,其本质在于通过密封块的自适应摆动从而改变流场.利用ANSYS CFX建立可倾密封流固耦合分析模型,计算时应用动网格的方法来实现密封块的自适应摆动.计算并比较了两种形式密封内气流激振力随入口压力、转子偏心以及转速的变化情况.结果表明,随着三个参数的增大,密封内气流激振力均普遍增大.在所有工况下,可倾密封气流激振力均小于固定密封气流激振力,两种密封气流激振力的差值随三个参数的增大而增大.设计密封汽流激振力的试验装置,应用传递函数法识别了密封气流激振力,通过共振的方法提高了识别精度.试验证实了计算得到的现象.对于现代超临界、超超临界机组,两种密封内气流激振力的差别预计会更大.     

压缩机梳齿密封内部流场及激振力研究

以某大型压缩机转子振动试验台的平衡盘梳齿密封为研究对象,采用CFD方法,分析了转轴在不同相对偏心距下,定转速变压差和定压差变转速时的三维梳齿密封内部流场,总结了流场内部压力、速度和温度的变化规律。确定了由转轴偏心引起的密封激振力,转速升高、相对偏心距及压差增大均会导致激振力增大。