汽轮机调节级进汽方式对机组振动影响试验研究

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1、第55卷第4期汽轮机技术V01．55No．42013年8月TURBINETECHNOLOGYAug．2013汽轮机调节级进汽方式对机组振动影响的试验研究刘伟，吴伟亮，臧述升(上海交通大学叶轮机械研究所，上海200240)摘要：汽轮机调节级部分进汽引起的叶轮受力不平衡会导致机组受到的不平衡激振力显著增加，这种激振力是引起汽轮机振动的重要因素之一。为了降低汽轮机机组的振动，分析了单通道和对称的双通道两种不同的进汽方式下试验台在低频段的振动情况，并通过实验验证了理论分析的结果。结果表明：采用对称的双通道进汽时，试验台由汽流激振力引起的低频振动相比单通道进汽时有大幅度的降低，轴系的稳定

2、性和安全也得到提升。关键词：汽轮机振动；部分进汽；激振力；振动分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1001-5884(2013)04-0268-03AnalysisoftheVibrationofTest-bedwithPartialAdmissionConditionsLIUWei，WUWei—liang，ZANGShu—sheng(TurboMachineryInstitute，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Theimbalanceforceonimpellercausedbypart

3、ialadmissionofthegoverningstageofsteamturbineleadstoasignificantincreaseintheunbalancedexcitationforceonrotor．Thisexcitingforceisanimportantfactorofvibrationofsteamturbine．VibrationofsteamturbinehasadverseefectforthesecurityofpowersetandnavalstealthInordertoreducethevibrationofthegoverningst

4、ageofsteamturbine，thispaperstudiesthevibrationoflow~equencycausedbyflowinducedforce，analyzesthevariationofthelow—bandoftest—bedundersingleinletanddualchanneladmission，andconfirmtheresuhofthetheoreticalanalysisthroughtheexperiment．Resultsillustratethatthelow-frequencyvibrationoftest-bedwithsi

5、ngleinletcausedbyflowinducedhavesignificantlyreducedwhencomparedtosingle—channelinlet．Keywords：steamturbine；partialadmission；excitingforce；vibration作用，这个汽流力可分解为沿圆周方向的切向力、沿半径方0前言向的径向力和沿转轴方向的轴向力。其中切向汽流力在叶轮上产生力偶而使转子旋转，同时产生一个通过转轴中心的部分进汽的调节级对扩展蒸汽轮机负荷范围和降低叶力；轴向汽流力使转子产生轴向位移，并且对转轴产生一个高损失具有很大作用，在负荷经常

6、变化的动力系统如调峰机翻转力矩；径向汽流力一般很小，其影响可以忽略不计。组、舰船上普遍采用。同压力级相比，部分进汽的调节级沿对于动叶上的切向力，根据力的平移原理，将移至圆周方向进汽存在阶跃，增强了流场的不均匀和非定常程转子的中心，得到大小与方向与F相同的等效力和使转度，叶轮上的不平衡激振力显著增加。部分进汽不平衡力将子旋转的力矩M，如图1所示。按此原理，调节级动叶蒸汽使轴系中各轴承载荷及轴线挠度发生变化，随着叶轮的转作用力对转子总的等效切向力应是各动叶等效切向力的矢动，这些不对称的力周期性地作用在转子上，会引起转子和量和，即机组的振动，转子和机组的振动会比全周进汽更剧烈，幅值F

7、总=F(1)大大增加。这种情况下的振动一旦超过机组能承受的振动的最高限值，机组就会自动停机，对于发电机组，将造成断电式中，n为动叶片的个数。事故，给电网造成重大冲击；另外，振动形成的波传播的距离由于各动叶汽流的等效力矩的方向相同，所以动叶汽流跟频率有关，频率越低，噪声递减的越慢，越能轻易穿越障碍力对转子的总力矩是各动叶汽流等效力矩的算术和J。物，传播距离就越长，这对舰船的隐身构成严重威胁J。因基于力的矢量分解、合成原理，计算出调节级动叶汽流此研究部分进汽情况下汽轮机机组调节级的振动的情况及切