200MW空冷汽轮机末级叶片振动特性试验研究

本文论述了采用无线电遥测技术,在电站运行的机组上实测低压末级７１０ｍｍ叶片动频率及动应力,并对其进行分析。该级叶片振动特性的实测数据对机组安全运行具有指导意义。     

汽轮机阻尼围带长叶片振动特性研究

为了获得阻尼围带叶片的振动特性,提高汽轮机阻尼叶片的设计水平,采用扭曲梁单元模型,推导了阻尼围带的刚度和阻尼矩阵,建立了阻尼围带长叶片振动分析模型,并且在分析阻尼围带叶片整圈节径振动时采用了波传递方法进行降阶,以提高计算效率.360mm阻尼围带叶片的分析结果与实验数据吻合良好.然后再详细分析了某阻尼围带末级长叶片的振动特性,获得了叶片的扭转恢复角、静频和动频以及节径振动的坎贝尔图,其中静频和动频与三维模型计算结果对比表明了发展出来模型计算结果的合理性.文中建立的模型也可以推广应用于具有其它阻尼器叶片的动力分析,作为阻尼叶片优化设计的基础,为阻尼叶片设计提供实用工具.     

基于模态综合方法的汽轮机叶片组振动特性研究

采用模态综合方法,在三维八节点非协调有限无模型的基础上建立了汽轮机叶片组振动特性的分析方法,对带有焊接双拉筋的叶片组进行了模态分析,数值分析结果有良好的精度,表明该方法具有理论意义和工程实用价值。     

带凸肩自锁结构汽轮机低压末级长叶片动频率数值分析和测试

带凸肩自锁结构汽轮机低压末级长叶片在不同工作转速下由于凸肩接触面接触状态和接触应力不同而导致叶片叶轮系统的振动频率不同,呈现典型的非线性特征,造成叶片叶轮系统振动特性的数值分析存在一定困难。针对某制造厂新设计开发的大刚度高强度880 mm低压末级长叶片,采用有限元接触方法计算分析了不同转速下叶片凸肩接触面的接触面积、接触应力等接触状态,进而计算分析了该状态下叶片叶轮系统不同节径不同阶数的振动频率。最后,采用无线电非接触测试方法在动平衡舱测试了该叶片叶轮系统在1 300~ 3 200 r/min转速范围内的“三重点”共振频率及共振转速,并与数值分析结果进行了比较。结果表明,数值计算结果与试验结果基本吻合,880 mm叶片叶轮系统在工作转速附近不存在“三重点”共振。     

汽轮机低压转子叶片静态频率试验研究

机组检修期间,需要对所有叶片的状况进行宏观检查和频率测试,检查转子叶片的固有频率是否在长期运行过程发生改变。针对某电厂#8汽轮机低压转子末级调频叶片,通过测试结果,分析存在的问题,提出处理的意见,并为下次检修期间转子叶片静态频率测试提供对比依据,从而保证机组的安全运行。     

汽轮机叶片振动特性对叶根约束条件敏感性的研究

叶根约束条件是采用有限元方法准确计算叶片振动特性的基本条件之一。通过多种叶根约束条件，采用三维八节点非协调有限元模型，研究带有双倒Ｔ型叶根３２３ｍｍ叶片的振动特性对叶根约束条件的敏感性，发现叶片振动特性对叶根与径向垂直表面的约束不敏感，对与周向垂直表面的约束敏感，以及对叶根上部相对接近叶型部位的约束较为敏感。推荐了反映实际状况的叶根约束方案。     

低压段汽轮机叶片振动调频特性判定及评价

国内燃机联合循环汽轮机,普遍存在叶片原始数据不全,振动特性不明,给汽轮机技术监督带来许多困难。文章介绍了一种在无叶片原始强度计算数据的前提下,利用叶片振动理论基本原理进行汽轮机叶片振动调频特性判定和调频叶片及叶片一叶轮轮系振动评价方法及在现场实践中的运用,为进口汽轮机叶片的技术监督工作提供了有效的技术手段。     

超超临界汽轮机末级叶片的振动特性研究方法

超超临界汽轮机末级叶片普遍采用结构复杂的整圈自锁扭叶片。试验研究法和有限元数值计算法是叶片振动特性的2种主要研究方法。与试验研究相比,有限元计算方法具有安全经济、快捷方便、提供数据全面等优点,是今后叶片优化设计及运行可靠性分析研究的重要手段。     

叶片振动特性对相关参数的敏感性研究

在分析影响叶片振动特性诸因素的基础上,建立了叶片振动特性对相关参数的敏感度数学模型,给出了各相关参数对叶片振动频率影响的定量表达式,并提出对叶片调频有指导意义的调频措施     

汽轮机整圈连接叶片轮系振动模态试验与研究

应用开发的模态分析软件，对国产汽轮机660mm叶片－叶轮系统振动进行模态分析试验。给出了该叶片节径数0－14的固有频率下的模态和试验结果。对评价叶片－叶轮系统安全性和事故分析提供重要手段。     

汽轮机异常震动分析

汽轮机异常振动的分析与排除进行了简要的论述。     

汽轮机末级905mm叶片疲劳寿命研究

为保证叶片机组的安全可靠性，需准确确定其激振力、振动特性、动应力及疲劳寿命等并进行安全性评价。采用改进的局部应力应变法，考虑机组启停循环、振动应力、腐蚀环境、叶片表面加工、缺口应力集中等因素，对905mm叶片的低周和高周疲劳寿命进行计算分析与评价。研究了叶片近根部附近出汽侧水蚀缺口状态对疲劳寿命的影响及机组调峰运行和非调峰运行时905mm叶片的疲劳寿命。     

汽轮机振动保护实施探讨

针对大容量机组振动突发事件对机组安全运行的影响，模拟运行人员的思维判断过程，提出定值与瞬时变化量超标综合判断实施汽轮机振动保护的方法，实现机组实时，准确保护，从根本上解决人为尺滞导致机组失保护的弊端。     

汽轮发电机组非线性振动研究

非线性振动具有不确定性,会产生很高的振幅,具有较大的能量并会在转子上产生交变应力,对机组的安全构成重大威胁。介绍了在现场观察到的若干非线性振动现象,包括高次谐波振动、次谐波共振和基频振动的跳跃,分析了这些振动的机理、特点、产生的原因及处理措施,并对大不平衡引起的非线性振动的机理和特点作了介绍。     

水滴特征对汽轮机叶片司太立合金水蚀的影响

汽轮机叶片在运行过程中受蒸汽凝结水作用会发生水蚀损伤,镶嵌司太立合金是通用的抗水蚀防护方法。通过数值计算研究了水滴的速度、尺寸对司太立合金水蚀的影响规律。结果表明:水滴速度和尺寸均会对司太立合金应力产生显著影响,随着水滴碰撞速度的增加,司太立合金最大等效应力升高,当速度超过293 m/s后,最大等效应力大于屈服强度,并产生较高的次生应力;随着水滴尺寸的增加,最大等效应力显著提升且超过司太立的屈服强度,但当水滴半径超过750 μm后,碰撞最大等效应力基本不变,且大尺寸水滴在高速碰撞过程中分裂成更小的水滴,并与司太立合金继续发生碰撞,产生高于司太立合金疲劳极限的次生应力;碰撞速度和水滴直径越高,其产生高于疲劳极限的次生应力峰数增加,加速司太立合金的疲劳损伤。     

某型核能汽轮发电机组轴系振动的稳定性分析及动平衡治理

国内某大型核能汽轮发电机组自投产后,多台次出现轴系振动的连续性波动现象,波动幅度大且周期长。理论分析和检修记录推测为汽轮发电机密封瓦卡涩引发的莫顿效应所致。建立简化模型并对振动数据进行拟合,计算出初始不平衡质量及热变量分别对应的振动分量。分析认为热变量导致的振动分量占比小,机组轴系振动稳定性不受影响。应用该方法快速计算出转子初始不平衡质量对应的振动分量,进而实施动平衡试验可有效降低机组振幅。对某核能机组的现场工程实践经验验证了本方法的正确性。     

基于本体的汽轮机组振动故障知识语义性表达

针对汽轮机组的振动故障知识关联关系复杂、重用性高的特点,基于本体理论提出了故障知识的语义性建模方法。首先,构建汽轮机组设备结构、边界工况、故障知识的本体语义网,保留更丰富的语义信息,提高了对知识的重用和管理效率;其次,讨论了基于本体公理的知识一致性检验,避免知识的冲突和冗余,并采用本体查询语言提高故障知识检索的灵活性与效率;再次,将本体故障知识转化、存储到Neo4j图数据库中,形成故障知识图谱,将知识可视化;最后,通过具体的机组故障知识建模案例,说明了所提出方法的特点。     

基于专家系统开发工具的汽轮机振动故障多征兆模糊诊断方法

提出一种基于专家系统开发工具(CLIPS)的汽轮机振动故障多征兆模糊诊断方法,研究了多征兆模糊规则的诊断知识表示及规则结论的可信度组合,使用Visual C 和CUPS开发了火电厂汽轮机振动故障诊断专家系统.该系统能根据汽轮机振动现象进行故障诊断,先通过频谱振幅信息进行初步诊断,再利用多征兆自动诊断和人工模糊诊断相结合的方法,选择出现的故障征兆,确定各征兆的发生程度,进一步缩小故障范围.诊断实例验证了该系统的可靠性.     

Design of a short-time compensation capacitor for turbine blade vibration suppression

This paper presents a new single-pole switching scheme for depressing turbine–generator blade torsional torque. Since the single-phase fault occurs more frequently in power line accidents, there are many advantages on stability and reliability by using single-pole switching on the faulty phase. Nevertheless, the two healthy phases still maintain power transmission during the dead time between single-pole tripping and line reclosing, which induce significantly negative-sequence current flowing into the nearby turbine–generator. This would cause super-synchronous resonance (SPSR) effect on low-pressure (LP) turbine blades and even result in fatigue damage. The short-time compensation of a grounding capacitor set up at the neutral of the wye transformer is proposed to eliminate this negative-sequence current. Then the induced adverse effect on blades can be precluded.