浅析600MW超临界机组汽流激振对轴系稳定性影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2006年第2期华中电力第l9卷浅析600MW超临界机组汽流激振对轴系稳定性影响梁志勇，谢红芳(广东红海湾发电有限公司，广东汕尾516600)摘要：通过对超临界600MW汽轮发电机组汽流力进行实际计算以及对汽流激振的轴系稳定性分析，归纳出汽流激振对轴系稳定性产生影响的决定性因素以及相关的解决措施。关键词：超临界机组；气流激振；轴系稳定性中图分类号：TK268．+1文献标识码：B文章编号：1006—65~9(2005)04—0056—02TheInfluenceof600MWHypercriticalU

2、nitSteamExcitationShockontheShaftingStabilityHANGZhi-yong，XIEHong-fang如果阻尼所消耗的能量小于汽流力所做的功．}、1JK0前言幅将增加。600MW超临界机组不仅蒸汽参数高．而且轴对于叶片围带汽封：系转子和轴承数目也多，因此不仅对轴系要进行常叶顶间隙汽流力Q=Qs+Q。规的横向振动特性和扭转振动特性分析，从轴承对p广_来自间隙泄漏损失部分；转子系统动特性的影响来考虑轴系稳定性，使转子Qs：=风／D和轴承达到最优设计，而且对“汽流激振”也要进行式中广_该级叶轮的扭矩：分析研究，并在考

3、虑汽流力的前提下，进行轴系稳，)广该级叶片节圆直径：定性计算，以保证最佳的密封结构设计和优良的轴日r__该级叶片高度；系稳定性。风一间隙激振因子；1汽流力的计算分析Q厂来自于圆周压力分布的不均匀性；QD='rrRbAPbKra／4C在汽轮机中有三种不平衡蒸汽力可能引起转子式中径向间隙：产生自激振动，影响机组轴系的稳定性。第一种是由——汽封半径：于转子偏心。使叶片顶部间隙沿周向不等，进而产生6——围带宽度：一个激振力，此即Alford力，称为叶顶间隙激振。第△围带间压差；二类是由于在汽轮机中有轴端汽封．围带汽封及隔I厂一经验常数。板汽封，这些汽封会对

4、转子的动特性产生影响。第三1．2汽封中的汽流力种是由于调节级喷嘴进汽的不对称性，即部分进汽在汽轮机中，为了减少各处动静配合间隙中的会改变轴承的负荷，使其重新分配进而改变轴承的漏汽，保证汽轮机安全、高效地运行，因而设置了各动特性。第三类引起的不稳定振动机理比较浅显，改种汽封。高温高压蒸汽在汽封中的流动是靠汽封中进的措施也比较简便，只需调整阀门开启顺序即可。轴向压差形成的，因而蒸汽在汽封中的流动主要是1．1叶顶间隙激振轴向流动，但由于蒸汽具有一定的粘性，加之转轴这是由于转轴偏离其中心，使得叶片顶部间隙高速旋转，因而带动了汽封巾汽体沿周向流动。所沿周向而

5、变化．使蒸汽泄漏量不均匀，从而导致作以，汽流力应包括轴向流动和周向流动两部分的汽用在叶片上的汽流力不均匀．进而产生一垂直于叶流力。研究表明，轴向流动巾蒸汽产生的汽流全切轮中心位移的横向力。此力会诱发转子产生涡动，向力和径向力与轴封的几何尺寸、轴封蒸汽流量、收稿日期：2005—12—14作者简介：~J(1976-)，男，广东人，工程师，从事电厂生产管理工作一56—维普资讯http://www.cqvip.com第19卷浅析600MW超临界机组汽流激振对轴系稳定性影响2006年第2期温度、压力、轴封齿的平均间隙以及转子角速度等轴系各转子的轴颈处．而汽流

6、力则作用于转子上的冈素有关。而周向流动产生的汽流力可以使用类似汽封段。于轴承的阻尼系统来表示，具体的计算必须借助专计算采用Riccati传递矩阵法，这样不仅占用门的分析程序来汁算。内存较少和计算速度较快，而且使轴系振动的低阶频率不会发生增根和漏根现象，精确度较高，理论2考虑汽流激振的轴系稳定性分析计算结果与现场实测值有较好的吻合性。2．1轴系稳定性计算模型的建立该方法首先导出系统的振动特征方程，再解出为了计算轴系的稳定性，将整个轴系先根据转特征方程的复特征值S-A+jO。其实部A是与振幅衰子结构进行离散，把实际转子简化成具有若干集中减有关的系数．力

7、为对应转子白转角速度(c’时的涡质量，中间用无质量等截面的弹性杆连接起来的力学动频率。轴系对应模态下对转衰减率为一2"rrAf2。模型。轴承和汽封模化为各向异性的弹性阻尼元件。2．2稳定性判别准则结构模化时对简单的结构采用传统方法，对形关于系统稳定性判据，目前，同内外采用较多状较为复杂的结构采用有限元素法先计算它的惯的方法主要有：性直径，然后确定弯曲刚度．再根据轴承及汽封动(11系统阻尼判据，认为系统阻尼越大，系统稳特性计算结果进行稳定性计算。定性就越好。轴系的振动方程可以写为：(21对数衰减率判据，认为对数衰减率越人，系Mq+Dq+Kq=O统稳定

8、性就越好。式中，M、D、K分别为系统的质量矩阵，阻尼矩采用第二种判据，由计算分析可知，实部A是阵和刚度矩阵，且已考虑了轴承