某500 MW汽轮机机组中压转子振动特性计算分析

为了分析某500 MW汽轮机机组中压转子在经过临界转速过程中的安全性,对该机组实际运行中发生振动最大的中压转子进行了振动特性计算与分析.采用自己开发的转子动力学软件计算得到中压转子的第一、第二阶临界转速,分别求得转子在第一阶临界转速和3 000 r/min转速下的最大弯曲静挠度,通过静挠度分析程序计算得到不同转速下对应的等效重力加速度,最后在Ansys中通过施加等效重力加速度模拟了不同转速下转子的不平衡离心力,并施加此离心力载荷来计算分析不同转速下转子的弯曲等效应力分布.结果表明:第一阶临界转速和3 000 r/min转速下的等效重力加速度分别为10 m/s2和1 m/s2;计算得到的各种工况下的最大弯曲等效应力均远小于该材料的屈服极限.     

半转速三代核电汽轮机高压转子裂纹萌生寿命计算分析

主要进行了半转速三代核电汽轮机高压转子裂纹萌生寿命的计算,采用ansys对转子模型进行分析,计算了稳态运行、冷态启动、温态启动、热态启动等各工况时的温度场及应力场计算结果。通过低周疲劳裂纹萌生寿命的计算方法计算了薄弱处各点的寿命,通过与电厂要求的指标值进行对比,验证了半转速三代核电汽轮机高压转子的裂纹萌生寿命能够满足电厂的运行要求。     

汽轮机转子临界转速计算方法

汽轮机转子临界转速分析计算是汽轮机结构设计应用中最关键的一个环节,对汽轮机转子的安全运行和全寿命管理具有非常重要的意义。分别采取能量法和分析法的方式来计算转子的临界转速,并对两种计算方法进行了相应的对比,在实际工程中具有很高的实用价值。     

新型汽封对汽轮机低压转子模态影响

针对某文献提出的新型轴端汽封,研究该汽封对汽轮机转子在运行状况下的稳定性产生的影响。改变密封副端面比压,模拟不同劲度系数的弹簧引起的轴向端面推力,再添加摩擦接触,最后对原转子以及施加了不同轴向推力的转子进行模态分析。利用数值仿真有限元软件ANSYS,计算得出3种情况的前6阶频率及其临界转速。结果显示:在转子轴端的圆盘处增加具有一定轴向端面比压的石墨环后,转子的阻尼频率和临界转速发生变化较小,说明新型汽封的使用对汽轮机不会产生破坏其运行稳定性的影响。这也为该汽封的运行特性及可靠性分析提供了理论基础。     

弯曲转子振动特性分析及处理

文章描述了某亚临界汽轮机组高中压转子弯曲发展过程,结合运行参数,分析了转子弯曲的原因是由于热应力造成的,归纳了热应力造成的弯曲转子振动特性,介绍了弯曲转子的处理措施和效果,对后续机组运行监视、转子弯曲原因分析、弯曲转子处理具有一定的借鉴意义。     

汽轮机转子弯曲的判别与平衡方法研究

高中压转子塑性弯曲变形是汽轮机故障类型中比较常见的一种,严重危害着发电企业的安全生产.介绍了转子弯曲变形的判定方法,选择两种不同加重面对某300MW汽轮机转子进行了动平衡试验,比较评价了两种加重面下动平衡试验的效果,研究成果对今后汽轮机转子塑性弯曲的校正具有很好参考价值.     

22.5MW给水泵汽轮机高速转子特性分析

以配套1000MW等级超超临界汽轮发电机组的22.5MW给水泵汽轮机为研究对象,介绍了该给水泵汽轮机转子功率高、推力大、转速范围广的特性及开发难点。通过对转子进行离散模化并利用传递矩阵法,分析研究了转子结构中各因素对其临界转速的影响及敏感性,并进一步分析、计算了对转子轴向推力的联带影响。论文最终通过对转子推力及动力学特性的协调性研究,得出了缓解转子轴向推力和临界转速互相矛盾的结果;证明单缸单流结构仍然能够适用于22.5MW等级给水泵汽轮机,并保证其安全、稳定、高效的运行。     

柔性转子转轴弯曲与不平衡耦合振动分析

针对某660 MW超临界汽轮机高中压转子上发生的不稳定振动问题,建立了转子弯曲与不平衡耦合动力响应有限元计算模型,并通过现场实例验证模型的准确性.结果表明:高转速运行时,汽轮机高压转子因配重面与失衡面不重合所引起的弯曲变形会导致振动的不稳定和持续爬升;动平衡试验应尽量在转子失衡面上进行;高压转子环境温度高,在外力作用下易发生蠕变,该现象在大型汽轮机高压转子上表现得更为明显.     

双跨转子系统的临界转速影响因素分析

建立双跨转子系统模型,利用Ansys软件进行转子临界转速计算,并与理论计算结果比较,以保证结果的正确性。用有限元软件分析研究了支承变化、轮盘变化以及联轴器变化3种影响因素对双跨转子系统临界转速的影响。结果分析表明：在转子上增大支承刚度会增大双跨转子的临界转速,而在支承位置的偏移中,两段转子的临界转速表现出不同的变化趋势。增大转子上的轮盘质量,双跨转子的临界转速减小,偏移转子上的轮盘位置,双跨转子的临界转速增大。增大联轴器的刚度,双跨转子的临界转速增大,联轴器的位置处于中心时,临界转速最大,向两边偏移,临界转速减小。为汽轮机转子系统设计和处理汽轮机运行过程中由于结构数据变化引起临界转速改变提供参考。     

给水泵汽轮机盘车对转子弯曲影响分析

本文简要阐述了给水泵汽轮机因水泵的通流间隙及系统清洁度等原因无法投用盘车,造成转子弯曲,并且从造成转子弯曲的原理,对在设计及运行中避免转子弯曲进行了技术探讨。     

重型燃气轮机转子启动过程热弯曲故障实验研究

重型燃气轮机频繁启停过程易发生热弯曲故障,严重的会影响机组及人员安全.本文模化了某型实际重型燃气轮机转子,搭建了拉杆转子热弯曲故障实验台,利用电涡流位移传感器采集了转子3500 r/min下不同运行时间的振动数据,给出了转子热弯曲故障振动规律,实验结果表明:转子一、二阶临界转速分别为1070 r/min和3180 r/min,转子存在热弯曲故障时,转子振动随着运行时间逐渐下降,对重型燃气轮机机组实际运行过程热弯曲故障的诊断和监测有一定参考价值.     

汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用

介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法.提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法,转子高周疲劳的平均应力σm、应力幅σA和应力强度因子范围AKI的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值△KR的经验计算公式.给出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析思路、分析方法、评价判据以及半转速1 000 MW核电汽轮机焊接低压转子的高周疲劳安全性分析应用实例.结果表明:转子初始裂纹高周疲劳分析方法能够应用于汽轮机转子的安全性评价,并可以为汽轮机转子的结构优化和长周期安全运行提供依据.     

某核电汽轮机弯曲高中压转子厂内动平衡试验探究

某核电站1#机组高中压转子大轴严重弯曲,无法继续运行,返回制造厂修复并进行动平衡试验。文章就该核电汽轮机高中压转子弯曲厂内动平衡试验的平衡方法和振动控制标准进行探究。通过实践证明,对弯曲转子不衡量分布的分析及所运用的平衡方法是正确的,并积累了宝贵的经验。     

FCB工况下汽轮机调节系统特性仿真研究

FCB工况下汽轮机带厂用电运行,是汽轮机最恶劣的运行工况。为分析FCB工况下汽轮机调节系统特性,从中找出最优控制措施,进一步完善机组FCB功能,基于仿真方法,分析FCB工况下汽轮机调节系统的静态特性与动态特性。分别从功率给定值、速度变动率数值选取、延迟时间导致转子转速飞升、再热器惯性、OPC动作对调节系统调节品质影响方面分析,提出优化控制措施和运行注意事项,为工程技术人员提供参考。     

基于CFD的袋式轴承油膜特性的分析

利用CFD软件分析不同油膜厚度、转速、供油压力下袋式轴承的油膜特性。首先将UG软件建立的物理模型导入Workbench的Mesh软件中进行网格划分,再计算不同的油膜厚度、转速、供油压力下的袋式轴承的油膜压力分布;由于Workbench的Flunet里没有黏温方程的计算模型,则需要用Flunet里的udf自定义编程接口将编写的C++程序导入该软件的计算器中,求解袋式轴承在不同转速、油膜厚度和供油压力下油膜温度分布。结果表明:通过对袋式轴承的数值模拟可以看出,最佳的油膜厚度、转速、供油压力对袋式轴承的油膜特性及对旋转机械转子稳定性起着非常重要的作用。汽轮机启动运行时,在合理的转速范围内,转速越大,温升降低,油膜稳定性越好,汽轮机转子运行就越加稳定;最佳的油膜厚度和供油压力使袋式轴承油膜压力稳定,温升小,使承载能力提高,且保证汽轮机安全稳定运行。     

基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断模型及其工程应用

汽轮机转子与静子间的碰磨严重影响着机组的安全运行。为了解决汽轮机转子发生在早期和中期的碰磨故障难以通过基于振动信号检测诊断方法进行有效识别的问题,本文提出一种基于EEMD-LSTM的汽轮机转子碰磨故障诊断方法。首先,该方法通过声发射技术监测汽轮机转子的碰磨故障信号;然后,利用EEMD信号分解方法处理获取的声发射信号,并提取能量特征参数和相关的时域特征参数,从而获得碰磨故障特征数据集;最后,利用划分的数据集对LSTM神经网络进行训练与测试,从而获得碰磨故障诊断模型。工程应用结果表明,本文提出的方法能够有效识别机组在不同转速时期的早期碰磨故障,且故障诊断的准确率较高。     

基于有限元分析的汽轮机转子低周疲劳损耗研究

采用有限元法建立了基于某电厂汽轮机转子温度场和热应力场的数学模型。在对汽轮机的冷态启动、温态启动、热态启动以及滑参数停机4个工况下的瞬态温度场以及热应力场进行模拟分析基础上,确定转子最大热应力点作为监测点,对监测部位的温度与热应力进行了疲劳损耗仿真计算。根据最小二乘法获得转子钢材料的疲劳特性曲线,利用MATLAB进行多项式拟合,获得转子应变与疲劳寿命损耗的函数关系式,求得汽轮机转子启停下的低周疲劳寿命。研究结果表明:该机组累积十年运行条件下形成的疲劳损耗为2. 506%。机组冷态启动过程中,转子承受最大温差与热应力,最大热应力值445 MPa;当温升率由3℃/min提高到4℃/min时,转子的低周疲劳寿命损耗由0. 040%上升到0. 103%,寿命损耗明显增大。     

超超临界汽轮机转子系统的稳定性计算

考虑汽流激振的超超临界汽轮机转子系统的稳定性分析是个较新的课题。采用有限元法,对超超临界汽轮机轴系建模,将转子和不转动的轴承一基础系统作为一个耦合整体处理,开发了耦合计算程序,能够计入汽流激振,使计算更符合机组运行工况。开发的程序可以计算转子各阶模态振型与临界转速,进行稳定性的分析。算例计算的结果表明,方法和开发的程序正确合理,可以为超超临界汽轮机轴系稳定性的判断、结构与参数的设计起到一定作用。     

基于寿命分析的600MW超临界汽轮机优化运行方式研究

采用汽轮机变工况热力计算,利用有限元方法计算某型600MW超临界机组汽轮机高中压转子在不同工况下的温度场和应力场,并得到转子应力集中部位的载荷谱,然后对不同工况进行转子疲劳寿命分析。在掌握转子疲劳寿命消耗规律之后,对该型机组的汽轮机运行方式进行优化控制,通过寿命分析得出运行优化后可以满足机组的安全性和经济性,同时也能快速响应电网的调度需求。     

百万等级核电半速汽轮发电机组低压转子轴承支撑刚度的研究

建立了汽轮机低压转子落地式轴承座刚度分析有限元模型,采用三维有限元软件Ansys分析了使用弹簧基础的百万等级核电半速汽轮发电机组低压转子落地式轴承座的刚度,并在此基础上计算和分析了轴承座刚度在一定范围内变化时对大型汽轮机低压转子临界转速的影响．结果表明：利用汽轮机低压转子落地式轴承座刚度分析有限元模型计算得到的低压转子轴承座刚度与经验数值量级相同,但大小有一定差异．汽轮机低压转子临界转速对低于一定数值的落地式轴承座支撑刚度变化更敏感,因此在设计时应保证足够大的轴承座刚度．