超超临界汽轮机转子系统动力学特性探究

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1、超超临界汽轮机转子系统动力学特性探究摘要：随着社会的不断发展，人们也将一些先进的科学技术应用到超超临界汽轮机当中，这就使得超超临界汽轮机组的工作性能得到进一步的提升，从而满足当前人们使用的相关要求。本文通过对超超临界汽轮机转子系统的相关内容进行简要的概述，讨论了超超临界汽轮机系统动力学特性，以供相关人士参考。关键词：超超临界汽轮机；转子系统；动力学；特性研究在当前我国机械行业发展的过程中，超超临界汽轮机组的使用有着十分重要的意义，这不仅满足了当前人们对汽轮机组使用的相关要求，还促进我国国民经济的增长。但是，国在对超超临界汽轮机进行使用的过程中，由于该设备缺少创新设计

2、能力，而且在长期使用的过程中，都是依赖着外国进口的机械设备，因此这就使得我国的超超临界汽轮技术在使用时，还存在着许多的问题。于是，我们为了保障超超临界汽轮机组的正常使用，就要对超超临界汽轮机转子系统动力学特性进行相关的研究分析。下面我们就对超超临界汽轮机转子系统学特性研究的相关内容进行介绍。一、国内外研究的现状和存在的相关问题我国在社会经济发展的过程中，人们对电力资源的需求也越来越大。许多发电厂在经济发展的过程中，都追求着高生产、高利用，人们就将超超临界汽轮机组应用到其中，从而满足我国社会经济发展的相关要求。根据我国相关的数据调查，我们发现许多发电国家现在已经将超超

3、临界汽轮机集中应用到发电厂当中，这样不仅使得电力生产的效率得到进一步的提升，还很好的满足了人们对电力资源的相关要求。但是，超超临界汽轮机组在实际应用的过程中，我们发现随着超超临界汽轮机蒸汽温度的不断提升，转子的振动幅度也越来越大，这就对超超临界汽轮机组的正常运行有着严重的影响，从而使其机组运行的安全性和稳定性得大幅度的降低。由此可见，目前我们在对超超临界汽轮机组进行研究分析的过程中，我们需要考虑的问题有很多，因此为了保障超超临界汽轮机组的工序性能和工质参数，使其机组运行的稳定性和可靠性得到有效的提高，我们就要采用相关的技术手段来对其进行处理，从而使得汽轮机在日常使用

4、的过程中，不会受到各方面因素的影响，而出现相应的问题。目前世界各国对大容量、高参数的汽轮机组都有着一个比较系统的认识，其特点主要表现在以下几个方面：第一，降低了单位功率建设造成，使得发电厂的经济效益得到了进一步的保障；第二，有利于资源能源的节约，实现了资源的最大化使用。第三，有效的提升发电机组的工作效率，进一步的满足了人们在日常生活中对电力资源的需求。一般来说，汽轮机的转子与静子之间必须保持适当的间隙，同时采用密封结构，减少工质在压差作用下通过间隙的泄漏损失。汽轮发电机中，转轴穿过汽缸的轴颈对应的位置以及动叶顶部与汽缸内壁对应的位置都设有密封构件。迷宫密封的作用是减

5、少汽轮机转子与静子间的泄漏量损失，提高汽轮机的效率。迷宫密封由于结构简单、使用方便、无接触、不需润滑、工作可靠等原因是目前旋转汽轮机中应用最广泛的密封形式。比如600MW超临界汽轮机高中压转子的80多道轴端密封和100多道级间密封都采用了迷宫密封。二、超超临界汽轮机转子系统的优化在设计时优化了超超临界汽轮机转子系统的结构参数，增强了气流激振力对转子的作用，有着十分重要的意义，这样就是实现其多功能化。设计结构上的优化如下：(1)增加密封齿组数。密封流道曲折，增加了气流流动阻尼，使得气流与转子之间的作用效果更加突出。在理论上，密封齿组数越多密封效果越好，高压气流对转子的

6、作用越明显。(2)两端轴承座设计成可调机构。由于现有的Muszynska密封力模型分析，我们可知气流激振力的产生主要是由于转子在密封腔室内偏置，导致密封腔室内流场分布不均匀，产生不均匀的流体压力，当流体激振力达到一定的幅值时，可导致转子出现气流激振。因此，我们可以在实验台工作前预加上转轴偏心，使转子在密封腔室内存在一定的偏置量，以增强气流激振力的效果。(1)一般进气管是径向进气结构，为了增强气流激振力的作用效果，在径向进气结构的基础上又设计增加了切向进气结构。不但可以增加气流的周向速度，提高气流激振力的作用效果，还可以通过施加反向气流抑制气流激振；同时在周向上增加了

7、进气管的数量，可以模拟大流量进气和小流量进气等不同的工作状态。(2)密封齿径向间隙可调节。为了定性研究气流激振力机理，我们把密封齿设计成径向可调机构。通过密封齿调节机构，我们可以进行密封齿的径向微调，改变密封腔室内的流场，从而影响密封腔室内的气流激振力。(3)增加了更好的密封效果。由于现有储气罐的容量有限，为了能够延长的供气时间，我们在设计时注意了实验台上有可能泄漏的部位，优化密封结构，防止实验台在密封结构以外的部位泄漏气流，确保储气罐提供的气流绝大部分通过密封腔室泄漏出去。三、结论分析对其进行优化设计，并针对密封实验台具体情况，设计一种精确并且方便的可调机构。