汽轮发电机组油膜振荡故障诊断和现场处理

介绍了汽轮发电机组油膜振荡产生的机理以及振动信号的特征,并结合现场启机过程中发生油膜振荡的情况,给出了现场油膜振荡故障振动特征信号及诊断处理方法。     

转子系统油膜涡动及油膜振荡故障特征分析

介绍了转子系统油膜涡动及油膜振荡的产生机理和故障特征。对转子实验台升速过程的振动信号进行了分析,揭示了转子系统油膜涡动和油膜振荡的发生过程。对典型油膜涡动和油膜振荡信号进行了时频分析,揭示出油膜涡动和油膜振荡的故障特征。     

大型汽轮发电机组低频振动故障案例研究与分析

大型电站机组低频振动故障是现场常见的故障,低频振动故障包括油膜涡动、油膜振荡、汽流激振、动静碰摩及大不平衡、随机振动和分数谐波振动,处理不当可能引起严重后果。通过对低频振动案例整理分析,总结了各低频振动故障发生情况;归纳总结了各低频振动故障原因,轴颈挠度过大和轴承的影响是油膜振荡故障的两大原因,汽流激振故障原因包括机组运行不当、不良结构状态和轴承3个方面的影响;并在低频振动频率、低频振动幅值、与运行参数的关系3个方面,对比分析油膜振荡和汽流激振故障特征,为同类故障诊断及处理提供参考信息。     

分宜电厂6号机振动原因分析和处理

本文以分宜电厂6号机振动事故的处理为例,分析了发电机冷却水路堵塞和汽机转子中心进入液体而引起振动的机理和振动特征.并对导致机组油膜振荡的原因进行了分析.     

亚倍频振动与油膜厚度之间关系

根据涡动功原理研究了亚倍频振动与油膜厚度之间的关系。根据两个例子可以看出,只有当油膜厚度很厚时才能发生亚倍频振动,而当油膜很薄时亚倍频振动消失。     

200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性动力学分析

采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究，计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200Mw汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中的振动响应进行了数值仿真，得到了转子发生油膜失稳的转速和油膜振荡的“惯性迟滞”现象。对转子的重力和不平衡量对系统的油膜涡动和油膜振荡的影响进行了计算和分析。计算得到了转子的振动随转子的偏心距、轴承的长径比、间隙比、润滑油粘度的变化规律，分析结果为定量和定性分析该类机组转子-轴承系统的稳定性提供了参考依据。图15表1参7     

线性与非线性油膜力模型下转子振动稳定性对比研究

滑动轴承的油膜力直接影响转子振动的稳定性,首次对大型多自由度转子系统在线性和非线性油膜力作用下的振动稳定性进行了对比分析。针对200Mw汽轮机低压转子一轴承系统,采用数值计算方法分别模拟了转子在非线性油膜力和传统的8个刚度和阻尼系数表示的线性油膜力模型下,转子升速过程中发生油膜失稳的典型特征。通过比较分析得出考虑油膜力的非线性特性后转子发生油膜振荡的转速提前。因此为保证大型转子-轴承系统的安全稳定运行,有必要在传统线性理论设计的基础上,引入非线性油膜力形式对系统的稳定性作进一步的计算校验。     

轴的涡动和油膜共振、振荡(转子动态响应之三)

文中简单论述了轴涡动的理论,并介绍 了轴油膜共振和油膜振荡的看法,在模拟台试验过程中测定了大量的数据,从大量的试验数据分析中可看出油膜轴承的振动规律和一些影响因素。文中也例举了国产30万千瓦机组油膜振荡的试验数据,并作了初步分析。     

国产200MW机组结构特性与油膜振荡

木文扼要分析了200MW机组油膜振荡与轴系、轴承、轴承座结构特性的关系,说明一阶临界转速和轴承失稳转速偏低存在油膜振荡的可能性,并根据油膜振荡机理说明转子动平衡、转子对中、轴承找中心必需提高精度才能避免油膜振荡。并提出将轴承失稳转速提高到额定转速的125％以上,消除油膜振荡的可能性,还说明将三油楔轴承改为椭圆轴承是比较现实的措施,但也有一些问题需要试验研究。本文还提出轴系临界转速偏低、偏多和分布不合理的问题,升速和超速试验时要注意避免共振和油腹振荡.要准确测定各阶临界转速、提高操作水平严防共振和振荡。     

半山1号燃气机组油膜涡动和油膜振荡分析及处理

对9F单轴式燃机发生在可倾瓦轴承上的油膜涡动和油膜振荡进行了介绍、分析和诊断。给出了引起汽机高中压转子油膜振荡的定性原因分析,提出了增大油孔、减少轴承宽度的处理措施,油膜振荡故障得到消除。     

300 MW机组汽轮机轴瓦油膜振荡分析与处理

天津华能杨柳青热电有限责任公司8号机组汽轮机运行中3号轴瓦发生故障,通过分析轴瓦Y向振动趋势图、轴承Y向振动异常点频谱图,确定振动原因为油膜激振。分析出现故障的原因为轴承间隙配合超标、轴瓦压比小、轴瓦载荷分布不合理等。并采取调整轴瓦压比、减小轴瓦顶隙、调整轴瓦标高等手段来提高轴瓦稳定性,进而消除油膜振荡的隐患。     

某亚临界325MW汽轮发电机组轴系油膜振荡故障分析和处理方案

通过对某电厂亚临界325MW汽轮发电机组轴系发生油膜振荡故障案例进行整理,归纳分析了油膜涡动和油膜振荡事故原因,给出了引起汽轮机轴系油膜振荡的定性原因分析,提出了增大油孔尺寸、提高润滑油温度、减小轴承顶隙间隙值等的处理措施,为机组安全稳定运行提供技术保证。     

基于图形组态的汽轮机振动与故障设置仿真建模

针对汽轮机振动的全工况仿真，讨论了一种基于图形组态的汽轮机振动与故障设置的数学模型，提出了一种可扩充的故障设置方法，并就油膜振荡故障和大轴弯曲故障的设置给出了适用于培训用汽轮机振动仿真建模的数学模型。     

改进的VMD方法及其在转子故障诊断中的应用

针对转子系统油膜失稳的诊断问题以及变分模态分解(VMD)的端点效应问题,提出一种利用互信息准则进行波形匹配和端点延拓的改进VMD方法,并通过分析各分量的Hilbert谱诊断油膜失稳状态.结果表明:该方法具有良好的多分量信号分解能力和端点效应抑制效果,能有效诊断出油膜涡动的发生时刻以及发展变化特点;当单盘转子发生1阶油膜振荡时,频谱中转频和振荡频率的幅值突出,同时会出现与两者相关的组合频率成分,对准确、可靠地诊断油膜失稳具有重要意义.     

汽轮机组振动幅值与轴承载荷及油膜刚度之间的关系

汽轮发电机组振动的幅值与轴承所载荷及油膜刚度有关，而油膜刚度的变化又会引起轴颈与轴瓦之间的摩擦。根据转子动力学及润滑理论，对振幅与轴承载荷及油膜刚度之间的关系进行了分析，得到如下结论：轴承载荷增加，油膜刚度增大，轴颈与轴瓦之间摩擦程度增加，振动幅值减小。     

超超临界1000MW机组油膜涡动故障分析和处理

某电厂国产超超临界1 000MW汽轮发电机组在调试启动中发生强烈的低频油膜涡动故障,油膜涡动发生在中压3、4号可倾瓦轴承。通过对振动特征和安装数据的分析,判断机组增加顶轴油管等因素导致轴承自位能力和稳定性降低是引起油膜涡动的主要原因。通过修改顶轴油管道布置,并对4号轴承标高和顶隙进行调整,消除了机组油膜涡动故障。     

不同载荷状态下可倾瓦轴承低频振动分析与比较

针对大型旋转机械可倾瓦轴承低频振动问题,通过联合求解轴承润滑和瓦块动力学方程,采用数值仿真方法分析了可倾瓦轴承瓦块的颤振现象,结合汽轮发电机组上发生的2种类型失稳故障实例,分析了油膜失稳和瓦块颤振2种故障振动特征.结果表明:油膜失稳和瓦块颤振都有可能导致可倾瓦轴承出现低频振动,这2种故障模式下所出现的失稳现象很相似,频率均为低频,幅值均随转速的升高而增大,很容易混淆;可倾瓦轴承轻载时容易出现油膜失稳故障,重载时容易出现瓦块颤振现象;油膜失稳时转轴振动和轴承振动较大,瓦块颤振时转轴振动较小而瓦块振动较大.     

椭圆滑动轴承油膜厚度对汽轮机振动的影响

为了满足汽轮机对滑动轴承稳定性的高要求,利用Ansys软件分析椭圆滑动轴承油膜厚度对汽轮机振动的影响.首先将UG软件建立的物理模型导入icem软件中进行网格划分,再利用Ansys中CFX模块计算不同油膜厚度下椭圆滑动轴承的油膜压力分布,在Mechanical模块中,分析不同油膜厚度下的油膜特性及其对轴承振动幅值的影响,以实现在Ansys中多物理场的耦合分析.结果表明:汽轮机运行中存在合理区域的油膜厚度,使得汽轮机的振动幅值在允许值内;在相同条件下,椭圆滑动轴承比圆柱轴承的稳定性更好.     

贫氧、预混火焰热声耦合振荡的声场分析

利用SQLABⅡ振动噪声分析仪对贫氧、预混层流火焰和湍流火焰的热声耦合振荡过程进行声场分析.随着化学当量比φ的增大,燃烧室和预混室内声压振动的特征频率逐渐降低,而对应的声功率峰值逐渐提高.在特征频率附近,燃烧室与预混室内的声压振动趋于同频、同相,两者具有明显的耦合关系;在高频情况下,两者不会发生耦合.在化学当量比φ相同而燃烧室入口雷诺数不同的工况下,燃烧室内的声压振动频谱基本相似,说明可燃预混气的组分浓度变化是火焰发生低频振荡的主要原因,当燃烧在偏离化学恰当比情况下进行时,局部空气系数波动所导致的火焰表面大尺度涡团交替脱落是诱发火焰热声耦合振荡的主要原因.     

压缩机振动故障诊断

某炼油厂催化车间一台石油气离心压缩机,于1986年7月发现振动突然增大,该厂经过检查并将转子做了低速动平衡后,振动依然不减,轴振动振幅超过180μm。我研究所于10月14日开始去现场进行了测试,通过多次较详细的分析,曾先后两次诊断和解决了油膜振荡及特大速频振动两种故障,使该压缩机的振动最终达到优级水平。