基于有限元分析的大型核电汽轮机轴系中心偏差的影响分析

核电站汽轮机通常采用体积较大的半速汽轮机,由于体积和重量较大,轴系找中心工作难度较大。核电汽轮机轴系中心偏差作为影响汽轮机运行状态的关键参数,在检修中需要予以严格的控制,如中心偏差过大会导致轴瓦载荷过大、振动增加、应力增大等严重后果。为了定量的分析汽轮机轴系中心偏差对汽轮发电机组短期运行参数和长期寿命的具体影响,通过对汽轮机单个转子和多转子轴系进行建模,用有限元分析软件计算单个转子在重力作用下的挠度曲线及联轴器位移,据此计算多转子的挠度曲线,从而说明对中的原理。使用有限元计算软件对不同外圆和张口中心偏差下的轴系状态进行计算,得出各种中心偏差下的轴承载荷和转子应力,定量地分析了轴系中心偏差对机组运行状态的影响。对历史检修过程的轴系中心数据和检修前后的机组状态进行了分析,结合计算数据,确定了轴系中心偏差对轴瓦载荷、轴系振动、部件应力和疲劳老化等的影响。通过分析发现外圆偏差对相邻轴瓦的载荷影响较大,对间隔的轴瓦载荷影响较小;随着外圆偏差的增大,等效应力值不断增大,联轴器应力最大值在轴瓦与转子接触的承载面附近;张口偏差对各个轴瓦载荷的影响基本一致,对相邻轴瓦的载荷影响与间隔的轴瓦影响大小一致,方向相反。相对于同样大小的外圆偏差,张口偏差对轴瓦载荷的影响明显偏小。随着外圆偏差的增大,等效应力值不断增大,联轴器应力最大值在轴颈和对轮连接处。     

Arabelle型核电汽轮发电机轴系振动与密封瓦运行状态分析

以某百万千瓦级核电半速汽轮发电机组为研究对象，采用转子动力学的专业分析软件ARMD，建立弹簧基础-轴承-转子的动力学模型，通过动力学计算获得轴系动力学特性，现场实测轴系临界转速与计算值吻合，验证了该计算模型的准确性。在此基础上计算了发电机密封瓦热不平衡导致的振动响应，发现其振动变化主要集中于发电机转子处，密封瓦动静摩擦仅是轴系振动波动问题的直接影响因素之一，而非根本原因。同时对不同运行状态下密封瓦油膜受力进行分析，发现轴向倾斜对密封瓦受力影响最大，因此机组在检修调整过程中应保证加工及安装工艺，严防密封瓦运行过程中出现轴向倾斜。     

轴系稳定性下降引发振动故障的诊断处理

随着高参数大容量汽轮发电机组的广泛投运，多转子、长轴系等因素引发轴系不稳定造成的异常振动问题突出，威胁机组安全稳定运行。研究因支撑系统稳定性不足引起机组异常振动的力学特征和处理方法，通过对机组振动数据进行分析，找出导致轴系稳定性下降的原因，结合机组检修对高中压转子扬度进行优化调整，提高轴承在高负荷时的稳定性，采用精准现场高速动平衡方法进一步减小转子激振力，消除机组异常振动故障。试验研究证明该振动处理方法是有效的，可为同类型振动故障的诊断与消除提供参考。     

国产300MW汽轮发电机组失稳边缘轴系的稳定性探讨

通过对1台国产300MW汽轮发电机组轴系稳定性分析和轴承不同载荷下的工作状况,以及机组失稳转速的计算与比较,分析轴系稳定性与单转子临界转速的变化关系.结果表明,在失稳边缘的轴系,必须隔离外界因素的影响,才能保证轴系稳定性.     

汽轮发电机组轴系稳定性的现场实测方法

稳定性是影响汽轮发电机组安全稳定运行的一个非常重要的因素。目前机组的稳定性大多是通过计算的方法来获取。但是稳定性的影响因素很多，计算时很难全面考虑它们的影响。因此本文提出了轴系稳定性的现场实测方法。该法首先从原始振动信号中提取出特征信号，然后利用随机减量技术和神经网络自学习理论从中提取出对数衰减单位，通过对数衰减率来反映轴系稳定性。本文最后给出了部分现场实测结果。     

元宝山电厂300MW机组扭振试验及在线监测

根据元宝山电厂地处辽西电网末端、长距离输电及电网稳定性差的现实条件，结合快关汽门的实施，对其３００ＭＷ机组轴系扭振可靠性进行了理论分析和现场实测。在此基础上，加装了轴系扭振应力在线监测装置，并多次成功地监测到各种原因导致的轴系扭振故障，成为机组轴系运行的可靠保障，同时作为机组／电网接口监视手段，对机组／电网协调运行发挥了重要作用。     

异步电机转子动静强度计算分析

旋转机械转子及轴系设计是保证整机运行可靠性、安全性的关键因素。轴系设计时应对转子动、静强度进行必要的计算分析,以确保机组动、静间隙设计合理,同时可对转子运行平稳性以及振动进行评估,有效提高整机运行寿命。以25kW-2三相异步电动机为例,对转子进行动、静强度计算评估,探讨转子及轴系设计的合理性,为电机转子设计分析,提供参考和借鉴。     

600MW机组次同步振荡下轴系扭振校核及疲劳寿命损耗计算

针对某超临界600 MW机组在运行过程中经常出现的低振幅次同步振荡(SSO)问题,本文采用Riccati传递矩阵法建立了该机组的集中质量模型,求解了轴系的扭振固有频率,并与轴系的实测扭振固有频率进行了对比,证明了该模型计算结果与实测结果相符,可用于机组扭振分析。同时,应用本文模型,根据该机组轴系的扭振振型求解了轴系的扭振应力相对值,确定了SSO下轴系的危险截面;建立了次同步振荡下机头转速差与最危险截面疲劳寿命之间的关系,可对该机组发生低振幅SSO时的扭振安全性和疲劳寿命损耗进行评估。     

邯郸热电厂^#ll发电机轴颈缺陷对运行的影响分析

文章对邯郸热电厂^#11汽轮发电机转子汽端轴颈加工制造缺陷对密封瓦、轴系临界转速等影响情况的理论计算进行了逐一分析，结合机组运行情况，对实际影响进行了分析，提出了运行注意事项和存在的问题。     

核电1000MW机组汽轮机高中压转子弯曲振动特性

以某核电1 000 MW机组HN1089型半速汽轮机为研究对象,采用高级旋转机械动力学软件ARMD,对8个支撑轴承分别进行建模计算,得到其静、动态特性参数;然后将轴系4根转子模化,并计入减震弹簧基础的影响,建立基础-可倾瓦轴承-转子的动力学模型;通过动力学计算分析获得轴系动力学特性,并通过现场实测轴系临界转速与计算值的对比验证了计算模型的准确性;基于此,计算了该高中压转子加配重时轴系的振动响应与一阶振型弯曲时的振动响应,并与同容量火电机组汽轮机转子的振动特性进行比较。结果表明:相比于同容量1 000 MW等级火电机组,核电机组汽轮机转子的加重响应敏感性仅为其1/6;核电高中压转子重心处弯曲值0.06mm时,理论上从高中压缸的动平衡通道在转子轮毂专用加重螺孔处安装动平衡螺钉,即可满足机组运行要求,但当弯曲值超过0.06mm后,需要揭缸检查并根据实际故障程度决定在高中压转子中部轮毂燕尾槽处加重处理或返厂维修,这将导致工期延长,给电厂带来较大经济损失。因此,建议核电机组的日常运行及启停机过程操作应更加严格规范,严防转轴发生弯曲事故。     

大亚湾核电站汽轮发电机组轴系对中的允许偏差

通过建立轴系支承的力学模型,求出由于轴系对中偏差而产生的轴承静载荷的变化,进而求出轴承的有关动态特性,以此来评估轴系运转的稳定性。同时,还计算了轴系对中偏差所产生的应力,校核了对中偏差对转子疲劳强度和连接螺栓剪切强度的影响,从而确认能使机组安全、稳定运行的轴系对中偏差。     

国产600MW汽轮发电机组异常振动的分析处理

指出山西省内多台国产600 MW机组在运行中存在一些振动问题,如低压转子轴振动大、发电机轴承座振动大以及滑环小轴振动大,严重影响机组的安全可靠运行。经过测试诊断,主要采用高速动平衡的方法进行了治理,经处理后机组振动值均在国家标准范围内,能满足安全运行的要求,所取得的治理经验对国产600 MW机组类似振动故障的诊断及现场处理有一定的指导意义。     

导轴承系统对水电机组轴系特性影响分析

导轴承特性是影响水轮发电机组轴系振动特性和稳定性的根本因素。导轴承的特性取决于轴承的几何参数及边界条件。为了研究不同轴承几何参数及边界条件对机组轴系特性的影响,本文采用单变量参数分析法,通过分别改变轴承瓦块数,瓦间隙、轴瓦包角、油膜温度参数,运用临界转速和对数衰减率对轴系特性进行分析研究,得到轴承系统对轴系特性的影响规律。结果显示:随着瓦块数和包角的增加及油膜温度的降低,轴承的偏心率逐渐减小,油膜最小厚度逐渐增大,但随着半径间隙的增大,轴承偏心率和油膜厚度均增大。其中随着轴承参数的变化,一阶临界转速和对数衰减率变化很小,二阶临界转速呈现不同的变化趋势。最终为以后的轴承选择或运行提供一定的参考依据。     

FK4E39(I)M型锅炉给水泵烧轴事故原因分析与预防

汽动给水泵是大型火力发电机组的重要辅助设备,关系到机组的安全和经济运行。海萨600 MW机组汽动给水泵在14天带负荷连续试运期间,发生了泵组烧瓦烧轴的事故,需返厂修理,造成了经济损失。经过详细调查和论证分析,认为是机械杂质损坏了轴瓦,进而磨损轴颈。总结了经验教训,提出了改进建议,防范类似事故再次发生。     

停机密封水退出原因分析及措施

水轮机主轴密封是水轮机的一项重要保护,可防止压力水从主轴和顶盖之间冒出,破坏油润滑水导轴承,影响机组安全稳定运行。文章从李家峡水电站机组在停机状态下主轴密封水自动投入后频繁退出的原因着手,针对主轴密封减压阀存在问题进行分析,提出了解决办法,并运用到实际运行中。     

鹤岗电厂 1 号机组轴系故障诊断与状态维修

结合鹤岗电厂开展状态维修试验研究工作．介绍利用频谱与轴心迹诊断轴系故障的理论依据,并根据对各轴承振动幅值谱图及轴心轨迹的特征分析．得出对轴承状态预诊断结果,进而解体检查及其处理方案。运行实践表明,实现状态维修能节省成本,减少故障．提高电厂安全经济运行水平。     

刚度对三峡水轮发电机组轴系稳定性的影响

用传递矩阵法建立了单圆盘转子横向振动力学模型,研究了陀螺力矩、电磁拉力、刚度等因素对三峡水轮发电机组稳定性的影响,获得了轴系的动刚度曲线。研究表明陀螺力矩使轴系的临界转速显著提高,磁拉力则使临界转速降低。提高上导轴承刚度有利于机组的稳定运行,轴系自身刚度变化对轴系临界转速影响非常小。     

某600MW超临界机组通流改造后转子轴瓦、轴颈磨损分析

近几年电厂汽轮机在运行时多次发生轴瓦、轴磨损事故,对电厂的安全运行和经济效益造成很大影响。结合某电厂600 MW机组通流改造实例,对机组启动过程中出现的轴颈磨损问题进行分析,给出修复和改进方案,提出机组在盘车、启动、运行中采取的措施,确保机组长期安全运行。     

国产600 MW汽轮发电机组振动问题分析及治理

国产600 MW汽轮发电机组在运行过程中普遍存在某些振动问题,如低压转子轴承座振动大、高负荷工况高中压转子轴承突发性振动、发电机转子不稳定振动和集电小轴稳定轴承振动大等,严重影响机组的安全、可靠运行.对国产600 MW机组的振动特征和振动原因进行分析,并总结了振动处理过程的有效措施.     

宁德发电厂4号汽轮机组轴系振动的治理

大唐国际宁德发电厂4号机组为超临界参数,运行中出现7号瓦的瓦振接近跳机值,5号瓦的轴振接近报警值。通过分析轴系振动的主要原因为:发电机基础问题、联轴器中心、安装质量问题等。通过调整中心,改善发电机底部接触情况,以及动平衡试验等综合治理,解决了轴系振动的难题。