600MW汽轮机组转子-轴承系统的模态分析及特性研究

针对600MW汽轮发电机组转子-轴承系统,建立了系统运动方程和转子模型,采用有限元分析软件ANSYS进行模态分析,计算汽轮机转子轴承系统的固有频率和临界转速,从而避免工作转速接近临界转速产生共振现象。最后通过临界转速和振型图分析了转子的特性。     

汽轮机转子临界转速的可靠性计算仿真

转子的临界转速可靠性分析对实际工程具有重要意义,文中针对某型号的汽轮机转子进行临界转速分析。对转子的轴段进行有限元网格划分后,利用DYNROT软件计算转子的各阶临界转速。在假定转子轴承支承刚度不确定,而是按照正态分布的前提下,利用转子频率可靠性理论,进一步计算了转子临界转速的可靠度。     

轮盘质量和位置对转子临界转速灵敏度分析

为提高火电机组效率,降低污染物排放量,汽轮机组在通流改造中级数有所变化,使转子质量和质心位置发生改变,导致转子临界转速变化,对运行造成一定影响。针对此问题,利用试验测量了不同轮盘质量和位置的转子临界转速,并与理论计算结果进行了比较分析,引入灵敏度分析方法分析了轮盘质量和位置变化对汽轮机转子临界转速的影响。试验研究得出了与理论分析吻合的结论,即转子临界转速随着轮盘质量的增加而减小,随着轮盘偏置量的增加而增加。轮盘偏置量对临界转速的灵敏度系数在0.25~2.4之间,偏置量越大,灵敏度系数越大;质量对临界转速的灵敏度系数在-0.35~-0.001之间,质量增加比例越大,灵敏度系数越小;偏置量对临界转速的影响远远大于质量的影响,大约是7~10倍;同一质量轮盘偏置量大于40%,对转子临界转速改变量较明显;同一偏置位置,质量增加量小于50%,对转子临界转速改变量较明显。这些结论为解决现场汽轮机转子临界转速的调整起到了借鉴作用。     

600MW汽轮机组基于ANSYS的低压转子轴承系统的模态分析

针对600MW汽轮发电机组低压转子-轴承系统,建立了整轴模型和低压转子模型,采用有限元分析软件ANSYS进行模态分析,计算汽轮机转子的固有频率和临界转速,从而避免工作转速达到临界转速产生共振现象.最后通过临界转速和振型图分析了低压转子的特性.     

基于Romax的高速齿轮转子临界转速的计算与分析

高速齿轮转子应用广泛,其动态特性影响着齿轮箱的运转稳定性和可靠性。通过Romax软件,对两种振动异常的高速齿轮转子进行动态分析,得到了两种转子的各阶固有频率,以及轴承支撑参数对各阶固有频率的影响。发现改进前两高速齿轮转子的运行转速接近1阶临界转速,同时在Romax中对轴系结构进行改进,使其工作转速远离临界转速;改进后试验表明,两转子各振动指标正常,齿轮箱运转良好;为高速齿轮转子的临界转速计算提供了一种精确有效的方法。     

密封间隙力对泵转子临界转速的影响分析

随着给水泵的大功率化、高转速化的发展,为保证多级离心泵转子部件的平稳运转,避免其在接近其临界转速时产生共振,需要对设计中的转子进行干态、湿态下的临界转速计算.论文以5级离心给水泵为主要模型,采用有限元法分别计算其在干态、湿态下的临界转速,通过对比,得出密封间隙力对转子临界转速的影响.干态情况下,分别用邓克莱法和有限元法计算给水泵的一阶临界转速;湿态情况下,分别计算密封设计间隙及二倍间隙不同情况下的临界转速,对比结果,表明密封间隙力对泵转子临界转速的影响非常大,并且与密封间隙的大小密切相关.     

轴系分析程序优化

汽轮机转子必须要有良好的振动特性来确保机组安全运行。美国西屋公司横振计算程序能够准确计算出转子的临界转速及转子在各临界转速下对应的振型。但是由于程序开发时计算机软、硬件水平有限,图形显示不够直观,因此文中对美国西屋公司横振计算程序进行优化,使输出结果更加直观。     

国产超临界600MW汽轮机组低压转子振动特性分析

以国产超临界600MW汽轮机组的振动特性为研究目标,通过有限元方法建立低压转子的三维动力学模型,计算转子各阶临界转速及相应的模态振型。进而考虑低压转子支承刚度随转速的变化关系,对支承刚度进行修正,分析这种变化对低压转子固有特性的影响。在此基础上考虑转子中部存在较大不平衡量的情况,计算转子轴振随转速的变化关系,分析这类不平衡对轴系动力学响应特性的影响,从而为汽轮机组的振动故障诊断及排故提供理论支持。     

驱动合成气压缩机用工业汽轮机设计分析

针对某化工企业用合成气汽轮机高参数、高转速、高功率等要求的问题,基于透平热力学理论,提出了一种反动式工业汽轮机设计方案。使用透平强度理论对汽轮机直叶片的应力进行了详细计算,使用有限元分析对调节级叶片、末级扭叶片的应力进行了详细研究,使用转子动力学理论对汽轮机转子4种不同振型的不平衡响应振动进行了详细分析。利用动平衡机对转子进行了高速动平衡试验,同时通过汽轮机空负荷试验,检查了转子的实际振动情况。试验结果表明,汽轮机的功率与转速均满足用户的要求,叶片的应力在许用范围之内,叶片强度满足要求,转子的临界转速具有足够的避开余量,转子的振幅不超过25μm,符合API612的要求;该设计方案可满足用户的要求,能广泛满足合成气压缩机的驱动需求。     

不同起点位置对滑动轴承转子系统稳定性影响

基于非线性油膜力模型的滑动轴承转子系统稳定性分析方法,建立非线性油膜力模型,采用有限差分方法求解Reynolds方程,从而求得油膜力,获得轴承轴心轨迹与临界转速,分析由于不同起点位置对滑动轴承转子系统的稳定性影响。结合实际工况,科学选取了11个不同的转子起点位置,通过求得其一系列临界转速,获得此11个不同起点生成的临界稳定性运行参数Op曲线图,通过对其纵向对比、横向对比和综合分析表明:转子在距离稳定运转时的轴心位置越近的起点启动转子,越有利于系统的稳定。     

基于神经网络PID的蒸汽涡轮实验系统转速控制

采用组态软件WebAccess构建了蒸汽涡轮网络监控实验平台,利用神经网络PID算法实现了对蒸汽涡轮转速的有效控制,提供了面向蒸汽涡轮系统的神经网络PID参数整定方法,通过实验验证了控制算法的可靠性,为进一步研究汽轮机的关键控制技术提供了实验基础。     

亚临界和超临界汽轮机强度振动与寿命设计判据的研究

根据多年的科研成果提出了亚临界和超临界汽轮机部件的强度、振动与寿命的20个设计判据。给出了汽轮机的部件静强度、结构有限元分析、隔板刚度、低压缸刚度、汽轮机胀差、叶片动强度、整体围带叶片动强度、长叶片颤振、第一种调频叶片振动、第二种调频叶片振动、整圈连接叶片组振动、轴系临界转速、轴系油膜涡动的稳定性、不平衡响应、轴系扭振频率、轴系扭振应力、汽流激振、低周疲劳寿命、蠕变寿命和蠕变与低周疲劳交互作用下寿命等20个设计判据和这些设计判据的应用范围。使用这些设计判据,可以在设计阶段校核和分析汽轮机部件的强度、振动和寿命设计的安全性与可靠性,为大型汽轮机的研制和生产提供了科学的依据。     

低周疲劳和蠕变交互作用下汽轮机寿命的计算方法

本文论述了汽轮机寿命的计算方法;介绍了国际上的低周疲劳和蠕变交互作用下的致裂界限曲线;提出了致裂界限方程式,绘出了曲线。本文主线在汽轮机运行现场,采用部件的硬度变化,计算其对寿命的影响,把硬度归纳到计算公式中。     

SVM在汽轮机轴系系统状态监测中的应用

汽轮机是一种在高温、高压和高转速条件下工作的大型精密机器,随着机组容量的不断增大,蒸汽参数越来越高,热力系统越来越复杂,人们对机组安全运行的要求不断提高。为确保汽轮机机组的安全运行,目前在汽轮机组上都装有各种类型的安全保护装置,用来对各种重要参数进行监视和保护。本文采用SVM方法对汽轮机轴系系统进行状态监测和分析,判断设备是否存在安全隐患,提醒维修人员早期做好维修准备。     

1000MW超超临界汽轮机转子锻件研制

国内1000MW级超超临界机组设计、制造和运行,在"十一五"期间已经取得国产化成功,但对于其中的核心锻件如高压、中压、低压转子等,一直未实现国产化;同时,国外对核心锻件的制造技术也采用严密封锁,拒绝相关的锻件制造技术的出口。上海重型机器厂有限公司通过自主创新,实现了MW级超超临界汽轮机转子锻件的制造技术突破,使MW级超超临界汽轮机转子锻件实现了国产化。     

汽轮机转子钢蠕变损伤的非线性超声评价

超超临界汽轮机高温部件长期服役会产生蠕变损伤,威胁设备的强度安全,快速、有效地检出高温构件蠕变损伤状况对保证设备服役安全意义重大。采用中断蠕变试验,在实验室模拟获得了汽轮机转子钢FB2不同程度的蠕变损伤,进行损伤后试样的非线性超声纵波表征试验。结果表明:非线性超声参量随转子钢FB2蠕变损伤程度的增加而增大;透射电镜微观分析表明,超声非线性参量增大与位错密度增加有关;非线性超声纵波参量与高应力水平下的位错攀移和低应力水平下的位错滑移存在较好的函数关系。进一步以位错密度为中间量,建立非线性参量22 1A A和稳态蠕变变形速率ε?的关联式。     

二次再热机组DEH建模与分析

为了能更好地研究二次再热汽轮机组控制技术,针对二次再热机组DEH建模的问题,进行了理论分析与仿真研究。阐述了二次再热机组与一次再热机组的结构区别与特点,分析了二次再热机组启动方式、控制方案,重点研究了二次再热机组的动态特性,建立了二次再热机组DEH中各汽缸功率、伺服系统、PID调节器等各个环节的传递函数模型,结合超(超)临界机组运行参数,采用Matlab中的SIMULINK对模型进行了仿真模拟。结果显示,实际值能很好地跟随系统给定值,两者曲线几乎完全重合,说明建立的二次再热机组DEH模型是可行的。     

转子系统阻尼固有频率算法中数值溢出问题的研究

对基于Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法和Ｍｕｒｐｈｙ－Ｖａｎｃｅ法的转子系统的阻尼固有频率的传递矩阵－多项式计算法中的数值溢出问题作了分析研究,提出了一种代换ｐ＝ｇｑ,通过这种代换,使上述计算方法中的数值溢出问题得了解决。文中对一台２００ＭＷ汽轮机转子轴承系统的阻尼固有频率作了计算,计算结果证实,这种代换在数学上是严格的,对数值溢出问题的解决是有效的。