22．5mw给水泵汽轮机高速转子特性分析

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1、第4O卷第4期V01．40NO．42011年12月Dec．201122．5MW给水泵汽轮机高速转子特性分析张琪，张红梅(1．上海交通大学机械与动力_Y-程学院，上海200030；2．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：以配套1000MW等级超超临界汽轮发电机组的22．5MW给水泵汽轮机为研究对象，介绍了该给水泵汽轮机转子“功率高、推力大、转速范围广”的特性及开发难点。通过对转子进行离散模化并利用传递矩阵法，分析研究了转子结构中各因素对其临界转速的影响及敏感性，并进一步分析、计算了对转子轴向推力的联带影响。论文最终通过对转子推力及动力学特性的协调性

2、研究，得出了缓解转子轴向推力和临界转速互相矛盾的结果；证明单缸单流结构仍然能够适用于22．5MW等级给水泵汽轮机，并保证其安全、稳定、高效的运行。关键词：给水泵汽轮机；转子；临界转速；轴向推力中图分类号：TK263．61文献标识码：A文章编号：1672—5549(2011)04—0258—04Analysisof22．5MWBFPTHighSpeedRotorZHANGQi．-．ZHANGHong．mei，(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China；2．S

3、hanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China)Abstract：Thedescriptionismadefor22．5MWBFPTof1000MWUSCpowerplant．Itfeatures“higherload”，“largerthrust’’and“widerangeofspeed”．Byusingtransfermatrixmethod．calculationsandanalysisaremadetoinvestigatethest

4、ructureeffectandsensitivityontherotorcriticalspeedandaxialthrustforce．Theconflictbetweentheaxialthrustforceandthecriticalspeediswellsolvedbyapplyingtheresearchresultofharmonizationbetweenthrustforceanddynamiccharacterofrotor．Itisprovedthatthedesignofsinglecasingandsingleflowisstillsuitabl

5、eto22．5MWBFandthatthereliability．stabilityandhighefficiencyofthisBFPTcanalsobeguaranteed．Keywords：BFPT；rotor；criticalspeed；axialthrustforce超超临界1000Mw汽轮发电机组以其高效、简单来说，由于机组为单缸、单流的冲动式机清洁、经济性高的优点，为国内外用户所青睐，如组，无法像大型机组的反流式高中压缸或双流式今已成为火力发电产业的主力军，同时也为与其低压缸那样靠蒸汽的双向流动来平衡轴向推力，配套的22．5MW驱动锅炉给水泵汽轮机提供了故转

6、子的轴向推力非常大；此外，由于给水泵汽轮广大的市场。机工作性质的特殊性，机组的额定转速范围为然而，在历代给水泵汽轮机中，22．5MW等级2800r／rain至6000r／min，转速变化范围大且变机组已将单缸单流的汽轮机结构利用至极限，巨化频繁，要求一、二阶临界转速的避开范围也特别大的转子推力和广泛的变速范围使得机组研发的广；上述要求直接导致转子设计开发过程中“牵难度达到了顶峰，因此，能否解决转子轴向推力、一发而动全身”的微妙局面：即转子结构满足了临界转速这两个互相影响、互相制约的难题，成为轴向推力，临界转速却无法合格；或临界转速达标决定22．5MW给水泵汽轮机研发成功与

7、否的关了，轴向推力又偏大。键。若不能解决这个关键问题，则只能考虑采用本文旨在通过分析计算，比较各种结构和因双流汽轮机来平衡推力，这势必大大增加汽轮机素对转子轴向推力、临界转速的影响，找出并调整的制造成本，使之丧失市场竞争力。影响临界转速和轴向推力的敏感因素，以保证同收稿日期：2011—03—23修订日期：2011—10—09作者简介：张琪(1981一)，男，工程师，2003年毕业于上海交通大学热能与动力工程专业，现攻读上海交通大学机械与动力工程学院动力工程的工程硕士学位，长期从事蒸汽轮机的设计开发工作。圆I11522．5MW给