汽轮发电机基座动力特性分析研究

应用有限元和模态分析理论对电厂600MW汽轮发电机基座进行了有限元分析优化,采用激振法对1/10模型进行了空间整体模态测试分析,对实际原型基座进行了各工况的动力测试,并对各阶段的动力特性进行了比较分析,表明理论分析模型的可行性。     

汽轮机旧基座的改造利用

唐山启新水泥厂自备电厂拟在原3000Kw汽轮发电机的汽置新装设一台12000KW的汽轮发电机,为此需将原有钢筋混凝土基座全部拆除(包括底板部分),在原位置制做新机组基座.山于厂房内布置紧凑,通道狭窄,其它机组不能停运,使得拆除工作十分困难.特别是底板部分埋于地下,又是大体积的现浇钢筋混凝土板,需要爆破才能拆除,估计拆除费为7688元.为了减少对生产的干扰,节约投资,根据甲方提出的保留原基座底板的要求,我院设计人员两次赴现场进行调查,在摸清现场情况之后,做出了改造利用旧基座的技术方案.原底板厚为1.80m,混凝土标号为150~#.改造的设计工作按以下步骤进行.     

碎煤机弹簧基座动力特性测试与分析

大型动力设备基座中采用螺旋钢弹簧目前动力基础减振的最有效措施之一。通过对火力发电厂碎煤机弹簧基座的现场动力实测和理论计算的对比分析，较系统地介绍了弹簧减振基座的动力特性，并提出了较合理的计算模型和计算方法以及设计上的改进意见，对进一步推广和应用弹簧减振基座将起到积极的作用。     

桩基数量对燃机基座动力性能影响的对比分析

某电厂燃机基座一期工程桩基过密造成施工困难,通过有限元ANSYS程序建模对基座进行动力分析,发现调整底板桩基数量对基座上部结构的动力响应影响不大,因此可在满足沉降和强度前提下,通过减少桩基数量来方便施工和降低造价。     

汽轮机通流暂态动力模型及算法

根据汽轮机通流暂态汽动分析需要,以气动力学的基本方程为基础,建立了计及抽汽变化、动力输出和能量损失的准一维非定常汽动分析模型;提出一种单元组合处理方法,使复杂的通流计算过程得到简化;并给出各个单元的基本方程和数值分析方法。     

高转速汽轮发电机基础动力分析标准对比研究

高转速汽轮机配套常规转速发电机的机组形式在国内光热发电、热电联产等项目中应用越来越多,而目前对该型机组基础动力分析方面的研究相对较少。以某电厂高转速汽轮发电机框架式基础设计为背景,对比国标与德国DIN4024标准,对该型基础动力分析的动参数取值及振动响应评价标准等问题进行讨论,并采用SAP2000有限元分析软件进行动力分析,所得结论可供同类工程参考。     

汽轮机轴承动力特性三维流固耦合分析模型

为了研究汽轮机转子-轴承系统非线性动力特性，从三维流体方程出发，建立了考虑轴承与转子之间耦合作用的有限元分析模型。分析指出轴承流场由轴颈旋转和振动决定；当轴颈位置固定时，流场是转速和振动的线性函数：线性函数的系数是轴颈位置的非线性函数：文中进一步对转子-轴承系统动力特性进行了分析。指出油膜压力振荡幅值随轴颈振幅的增大而非线性增大。应用该模型比较好地模拟了两种不同情况下油膜失稳故障的发生与发展过程。     

不同载荷下基座松动转子系统动力学特性分析

主要针对一个双盘单跨转子系统,采用分段线性弹簧/阻尼模型来模拟基座松动故障,并将其与转子系统有限元模型进行耦联,根据API617标准采用2种不同的载荷加载工况,利用三维谱图和轴心轨迹图,分析未松动螺栓刚度、松动间隙和转速对系统动力学特性的影响。结果表明在2种不同加载形式下,系统运动存在不同的分岔形式,出现了多种周期及拟周期运动形式,且在第2种加载形式下系统运动更为复杂。得出的结论为转子–轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考。     

基于湍流模型定制的风机塔架结构动力特性分析

介绍湍流风场模型中常用的达文波特功率谱密度模型,根据随机振动理论,确定利用达文波特速度谱模拟风速湍流,并应用有限元软件ANSYS实现风力机塔架模型的建立及湍流风场的数值模拟。通过在风场中对风机塔架进行结构动力特性分析,得到塔架前32阶振动频率及各阶模态、节点速度变化值及节点湍流强度,数值模拟结果符合结构振动规律,可为工程实际提供参考。     

汽轮机基座采用三角支撑替代钢筋马凳的实践

目前流行的汽轮机基座底板施工方案中,钢筋加固多采用马凳支撑的方式。该方式焊接工作量大,工期长,尤其浪费钢筋。文章介绍了一种采用三角支撑代替钢筋马凳的汽轮机基座施工方案,该方案不但加快了施工工期,也节约了大量的钢筋,大大提高了经济效益。     

自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性分析

为深入了解自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性,基于Matlab/Simulink仿真系统,根据锅炉工作机理和结构特性,并充分考虑管束传热的影响,采用集总参数法建立了余热锅炉动态仿真数学模型,分析变工况运行时,燃气轮机排气温度、排气流量、高压给水流量分别扰动10%的条件下,锅炉主要参数的动态响应特性。结果表明,燃气轮机排气温度变化对余热锅炉各热力参数的影响最大,排气流量的影响次之,高压给水流量对蒸汽参数影响很小。仿真结果与锅炉实际运行数据基本一致,表明模型具有较高的精度和良好的通用性,能正确反映锅炉的动态特性,可为同类型锅炉热态运行提供合理的技术参考。     

汽轮机压力-流量通道动态数学模型的建立

提出了考虑中间容积影响时汽轮机压力 流量通道动态数学模型的一种建模方法。仿真试验表明,该模型能正确反映机组的动态特性,提高了数值计算的稳定性。     

基于动态数据挖掘的汽轮机调节门流量特性在线计算

为实现汽轮机调节门流量特性实时分析和在线监测,建立动态数据挖掘模型用于调节门流量特性计算,以某厂350 MW超临界汽轮机组为例检验该方法。研究结果表明：所建立的动态数据挖掘模型能够从实时运行数据中提取和更新计算样本,利用移动最小二乘法建立的数学模型很好地反映了输入参数与输出参数之间的映射关系,与汽轮机性能试验结果相比偏差在1.5%以内,是一种行之有效的在线计算方法。     

600 MW汽轮机轴瓦温高的动态调整研究

从高中压转子受力分析出发,指出转子中心位置变化引起的轴瓦负载增加、供油量减小是引起某国产引进型600 MW汽轮发电机组2号瓦瓦温超标的主要原因。基于理论分析和试验验证,提出了三阀控制的单阀调节方式,通过优化转子中心位置实现2号瓦瓦温动态调整,作为停机检修前2号瓦瓦温超标的临时解决方案。实践结果表明该方法是有效的,可供同类型机组参考。     

汽流激振下汽轮机各向异性转子振动特性分析

为了探究汽流激振对汽轮机转子振动特性的影响,通过数值模拟得到前8级不同负荷下汽流激振力,将其等效为气体轴承施加在转子上。用集总参数法模化某1000MW超超临界汽轮机高压缸转子,建立各向异性支承模型,利用Riccati传递矩阵法求解得到汽流激振对转子振动特性的影响。结果表明：在汽流激振作用区域,负荷越大,椭圆轨迹方位角越大。随着负荷增加,一阶固有转速增加,二阶减小,汽流激振力对固有转速影响不大。随着负荷变大,一阶和二阶的对数衰减率皆减小。当达到额定负荷时,对数衰减率为0.012,较无汽流激振力的下降97.5%,转子稳定性裕度严重不足,容易失稳。     

超超临界汽轮机末级叶片的强度及振动特性分析

针对超超临界汽轮机末级叶片普遍采用的整圈自锁扭叶片结构,利用有限元法及试验方法分析了叶片强度及振动特性。     

汽轮机转子半锥形涡动的密封汽流激振及动力特性

为探究转子半锥形涡动时密封汽流激振及动力特性,采用FLUENT用户自定义函数和相对旋转模型实现1000MW机组转子的锥形涡动,展现了半锥形涡动时汽流激振特征,并通过快速傅里叶变换得到密封动力特性,分析了半锥形涡动下转子的动力稳定性。结果表明:转子半锥形涡动时,动力系数波动显著。kzz与kyy的绝对值是平行涡动的4倍。直接阻尼czz和cyy发生相反的变化。交叉刚度kzy与kyz均减小,激振力Fz在切向上的作用增强。交叉阻尼在25Hz后相对变化小于35%。锥形涡动对稳定性影响随涡动频率的增加显著增强,不利于转子稳定。密封内湍流效应增强、齿顶射流改变和涡系在空间上的演化会加剧密封内部压力的波动和不均,扩大汽流激振影响,导致转子稳定性降低。     

600 MW超临界汽轮机受损转子热力耦合有限元分析

600 MW超临界机组汽轮机高、中压转子蒸汽参数高,转速高,工作环境恶劣,在运行过程中产生很大的应力变化,某600MW超临界机组由于某些原因导致转子断油烧瓦,严重影响到机组的安全运行.为了掌握转子的应力状态,保障转子安全运行,采用有限元软件ANSYS APDL对转子在冷态启动工况下进行有限元计算.基于工程热力学计算,求解转子各级的对流放热系数,将其作为边界条件加载到有限元模型上,进行温度场的计算和分析,然后通过采用热结构间接耦合法对转子的应力场进行计算分析,得到转子冷态启动过程的应力分布和应力集中的部位.计算结果表明,受损转子切削处理后等效应力小于屈服应力,但在调节级根部凹槽、挡油环与轴颈附近应力水平较大,此结论可为受损转子的安全性评估及寿命管理提供技术支撑.