汽轮机组高背压供热改造轴系振动特性分析.pdf

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1、第59卷第3期2017年6月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．59No．3Jun．2017汽轮机组高背压供热改造轴系振动特性分析王凤良，李玉贵(大唐东北电力试验研究所，长春130012)摘要：以国产200MW汽轮机组高背压改造项目轴系为研究目标，细致分析了该类型轴系的结构特点，并基于双转子互换等问题，提出了基于应变能法的轴系离散化方法，建立了更为精确的动力学模型。考虑三支点支承轴系的特殊性，给出适合这类轴系的找中设计理念和方法及计算结果，并进行了对比分析。在此基础上，结合双转子互换情况下高背压改造对低压转子的影响，研究了两组轴系的振动固有特性

2、和响应特性，对各阶临界转速、模态振型、振动幅值、涡动轨迹、轴系变形及轴系稳定性问题进行了全方位研究，深入挖掘200MW汽轮机组高背压改造前后的轴系动力学行为。关键词：汽轮机组；高背压改造；轴系；振动特性；转子分类号：TK268+．1文献标识码：A文章编号：1001-5884(2017)03-0211-04AnalysisonShmSystemVibrationCharacteristicsofSteamTurbineUnit衍thHighBackPressureHeatingAlterationWANGFeng-liang，LIYu-gui(DatangNor

3、theastElectricPowerTestResearchInstitute，Changchun130012，China)Abstract：Inthispaper，theshaftingsystemof200MWhigh—backpressureretrofitprojectarestudiedwhichageproducedindomestic．Thestructuralcharacteristicsageanalyzedindetail．Basedondouble—rotorinterchangeandotherissues，theshaftsyste

4、mdiscretizationmethodbasedonthestrainenergymethodisproposed．Andamoreaccuraterotordynamicsmodelisestablished．Consideringtheparticularityofthethree-pivotbearingshaftsystem，thedesignconcept，methodandcalculationresultofthisdesignaregiven，andthecomparativeanalysisismade．Onthebasisofthis，

5、theinfluenceofhishbackpressuretransformationonthelowpressurerotorundertheconditionofdoublerotorinterchangeisconsideredtostudytheinherentvibrationcharacteristicsandresponsecharacteristicsofthetwoshaftsystems．Dynamicalbehaviorofshaftsystembeforeandafteralterationof200MWsteamturbineisi

6、n-depthmined．Keywords：steamturbineunit；highbackpressurealteration；Shaftsystems；vibrationcharacteristics；rotor0前言本文以国产200MW机组实施高背压改造为例，应用了结合工程经验的应变能方法对转子进行离散化，结合有限元软件建立轴系动力模型，考虑高中压三支承、低压转子互换等特殊结构，将超静定结构力学分析技术应用到轴系载荷分配中来，对轴系载荷进行分配，实现最优的轴系载荷分配。进而结合轴系的动力学模型，计算轴系固有特性和响应特性，分析轴系的振动效果，为该类型机

7、组轴系的安全稳定运行奠定基础。1转子建模方法在转子动力学分析中，大多采用工程经验法将转子进行在轴向离散化为多个片段，每个片段包含着转子的刚度、质量等信息，并转化成连续的等截面梁，从而使转子抽象为动力学模型，实现转子动力学分析目标⋯。该方法转子截面属性存在大量简化，其特点是建模简单，计算速度快，但计算结果较不精确，设备厂家多采用这种方法旧1。本文对工程经验法进行了升级，通过应变能法进行离散化分段，该方法避免了工程经验法对转子截面属性的简化，同时也具备了工程经验法计算速度快，建模简单的特点，而且提高了计算精度p1。根据某电厂国产200MW汽轮机组实施高背压改造的工

8、程实际情况，结合双转子互换的结构特点，