[公告]汽轮机、转动机械振动专栏-->经典回放

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[公告]汽轮机、转动机械振动专栏-->经典回放

本帖由20029612发布于2003-09-03 14:51:00128643次浏览685人跟帖

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20029612
2003年09月03日
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我有十多年汽轮机检修经验,多次处理好汽轮机和一些转动机械的振动问题。欢迎大家提出问题,我一定尽力给予答复!!!!!振动——不用怕,我来帮你分析!!!

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  • 20029612
    200296122003年10月16日

    多谢了,不用客气!!!!</br>欢迎多提问题。 展开

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  • yubin000
    yubin0002003年10月16日

    以下是引用20029612在2003-10-16&nbsp;21:21:41的发言:</br>多谢了,不用客气!!!!</br>&nbsp;欢迎多提问题。</br></br>请问20029612你遇见过由于氢冷器引起的发电机瓦振大的现象吗?</br>有何特征?</br></br> 展开

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  • jillng
    jillng2003年10月16日

    请问油质的好坏对转机运行的影响。因为我厂的循泵油质发黑,可是推力瓦温度,油槽温度,振动均良好。为长沙电机厂出产 展开

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  • yang3662
    yang36622003年10月19日

    东汽300MW高中压合缸机组,低压缸前后轴承箱(#3和#4)内油档,在大小修后冲车时经常碰磨,引起#3和#4轴承轴振和瓦振大而跳机,为什么?如何调整才能减小碰磨? 展开

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  • qwe789
    qwe7892003年10月19日

    “东汽300MW高中压合缸机组,低压缸前后轴承箱(#3和#4)内油档,在大小修后冲车时经常碰磨,引起#3和#4轴承轴振和瓦振大而跳机,为什么?如何调整才能减小碰磨?”</br>建议:</br>1.延长暖机时间。</br>2.调整合适的低缸轴封温度。</br>3.保持合适的真空(对照低缸排汽温度)。</br>只要顺利通过冲转,逐渐带负荷,偶也出现一点碰磨,只要振动不引起跳机,一般应该没多大问题,时间一长,碰磨就会变好。 展开

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  • yang3662
    yang36622003年10月20日

    以下是引用qwe789在2003-10-19&nbsp;20:39:11的发言:</br>“东汽300MW高中压合缸机组,低压缸前后轴承箱(#3和#4)内油档,在大小修后冲车时经常碰磨,引起#3和#4轴承轴振和瓦振大而跳机,为什么?如何调整才能减小碰磨?”</br>&nbsp;建议:</br>&nbsp;1.延长暖机时间。</br>&nbsp;2.调整合适的低缸轴封温度。</br>&nbsp;3.保持合适的真空(对照低缸排汽温度)。</br>&nbsp;只要顺利通过冲转,逐渐带负荷,偶也出现一点碰磨,只要振动不引起跳机,一般应该没多大问题,时间一长,碰磨就会变好。</br></br>我指的情况是,非得检修揭轴承箱盖处理的情况,油档结构和安装工艺有讲究吗? 展开

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  • wyg
    wyg2003年10月20日

    浅析汽激振荡引起的汽轮机振动</br>概述:本篇主要介绍了汽流激振产生的机理,特征和消振措施.</br>Overview:The&nbsp;article&nbsp;mainly&nbsp;introduces&nbsp;mechanism&nbsp;and&nbsp;feature&nbsp;which&nbsp;produce&nbsp;current-exciting&nbsp;,and&nbsp;removes&nbsp;vibration&nbsp;character</br>关键词:汽流激振&nbsp;机理&nbsp;&nbsp;特征&nbsp;&nbsp;措施</br>Keyword:current-exciting&nbsp;mechanism&nbsp;feature&nbsp;character</br>贵州安顺电厂汽轮机是东方汽轮机厂N300-16.7/537/537型,投产时出现了下列现象:180MW负荷以下时,高中压转子轴振为120μm,工频为主,负荷从180MW升至200MW时,突发强烈的低频振动,轴振为500--600μm,频率为25HZ,负荷增大振动继续增大,降负荷到160MW时低频振动消失。该现象重复性好。这种振动是近几年才在我国出现的由于汽流激振引起的汽轮机振动。本篇将主要介绍汽激振荡产生的机理、特征和消振措施。</br>一. 汽流激振的机理</br>汽流激振是属于自激振荡的一种,自激振荡是由振动体本身通过运动不断地向自身馈送能量,它与外界激励无关。有时也称为负阻尼运动,这时的阻尼是负值,即振动体系运动所产生的阻尼不但不阻尼运动,反而进一步助长这种振动,从而形成并维持振动。对于有阻尼的单自由体系的自由振动,它的位移方程式的解为:</br>x=e-εt〔A1sin(ω12-ε12t)1/2+B1cos(ω12-ε12t)1/2&nbsp;〕</br>当阻尼系数为负值时,其解为:</br>x=eεt〔A1sin(ω12-ε12t)1/2+B1cos(ω12-ε12t)1/2&nbsp;〕</br>ε1=c/2m&nbsp;&nbsp;为阻尼系数;&nbsp;&nbsp;&nbsp;c为阻尼常数;</br>εd=(ω12-ε12t)1/2&nbsp;&nbsp;为自由振动频率;</br>由于有因子eεt存在,随着时间的增长,振幅逐渐发散,不能回到原先的平衡位置。</br>汽流激荡是近十年在大容量高压汽轮机上发现的新问题,国内外都对其作了大量的研究,从其试验研究结果来看,引起汽激振荡的机理主要是由于密封间隙内压力径向分布不均和转子转矩径向不平衡,下面具体讨论这两种激振力引起振动的机理。</br>1. 汽封腔室内压力周向变化引起的激振力</br>首先将轴封简化为如图所示的两个齿,分别表示密封蒸汽入口和出口,轴封腔室内的压力在温度一定时,正比于腔室内的流量,假定转子在静止位置时前后齿的径向间隙相等,蒸汽流入量等于流出量,腔室内无环流。若出口间隙小于入口间隙,如图1(a),当转子发生径向位移时(这是所有自激振荡的首要条件),出口齿通流面积的相对变化比入口齿通流面积相对变化要大,如果转子径向位移使该方向轴封间隙增大,则出口齿面积与入口齿面积之比也比静止时的增大了,蒸汽流出量大于流入量,轴封腔室内压力降低;反之,则会增高。由于转子的惯性作用,转子的位移和压力的变化是不同步的,即转子向上位移到最高位置时,上部间隙为最小,但此时下腔室压力不是最大的;当转子从上部回到静止位置附近时,上部腔室内压力才是最高的,这样转子上下就会形成一个压差,促使转子从静止位置继续向下运动,而使转子不能在静止位置上停留。在转子继续向下运动的过程中,这种惯性滞后作用使下部腔室内压力又开始增加,这种汽体压差将促使转子产生位移,形成涡动,由于涡动是汽流引起的,故称它为汽流激振。</br>当轴封间隙如图1(b)所示时,情况则刚好相反&nbsp;,轴封腔室内的压差变化引起的力又阻碍转子移动,使转子趋于稳定。</br>上述分析的腔室内压差变化引起转子涡动力的分解,如图</br>1所示,当δm1δm2时,腔室内压差作用在转子上使转子发生位移的力,该力与转子弹性恢复力之间夹角为ψ,ψ一般为0-90度。此位移力可分解为一个与转子弹性恢复力方向相同</br>的力;另一个与阻尼力相反的力,起负阻尼作用,当此力大于系统阻尼力时,转子便会产生自激振动。</br>当δm1δm2时,腔室内压差作用在转子上的位移力正好与上述相反,如图2所示,此力也可分解为两个力,一个与转子不平衡离心力方向相同;另一个与系统阻尼力方向相同,由此增加系统的稳定性。</br>&nbsp;</br>上述分析的轴封是两个齿,实际轴封是多个齿,而且是连续的,即前一个齿的出口,即为下一个齿的入口,而且静止部分也有齿,但是拿其中一个单元来说,仍符合上述假设。而且轴封虽然是由连续齿构成的,但将其调整成喇叭形,即高压端间隙大于低压端时,就符合了每个齿出口间隙小于入口间隙的假定。</br>&nbsp;</br>由模拟装置实测证明,由于轴封腔室内径向压差引起的转子涡动力比直观想象要大得多。</br>2. 转子转矩不平衡引起的激振力</br>由于机组安装、运行中汽缸跑偏、转子径向位移等原因,转子相对于汽缸将发生偏移,造成蒸汽在转子上做的功径向分布不平衡,引起转子涡动。</br>汽轮机转子与汽缸在动叶顶部和汽封处存在径向间隙,蒸汽从这些间隙流过,当动叶顶部间隙内蒸汽在圆周上泄漏不均匀或汽封间隙不规则,使汽封进口间隙大于出口间隙时,都会引起一种自激振荡现象,称为间隙自激振荡,又称涡流共振。</br>由于某种原因,例如转子弯曲,使汽轮机转子与汽缸不同心,使得通流部分的径向间隙发生变化,转子中心相对汽缸中心有一个径向的偏移,与此相应,动叶顶部的间隙一侧大,另一侧小。间隙大,漏汽量也大,则由静叶出来的蒸汽作用在动叶上的量就减少,蒸汽在动叶上产生的切向圆周力就小。间隙变小的一侧热效率变大,另一侧的热效率则减小,这样就导致了一个切向力作用在轴颈中心上,使之沿转动方向做正向涡动。反之,另一侧间隙小,切向圆周力就大。这样,在动叶轮上产生一个不平衡的切向力,方向与转子的弯曲方向垂直,合力总是正向比转子中心偏移超前90度,因此,转子倾向于自激振动。当此激振力所做的功大于阻尼所消耗的能量时,转子将出现激烈的自激振荡。</br>顶隙激振力可由下式表示:Krθ=Tβ/DmL</br>式中:T---级扭矩</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;β—间隙单位长度改变造成的热效率的变化</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Dm---叶片平均直径</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;L------叶片长度</br>实际中,β是计算分析稳定性时的一个经验系数,汽轮机设计人员一般取为1—1.6。</br>转矩不平衡引起的转子涡动力的分解如图所示,此不平衡可分解为一个作用在圆周上引起转子旋转的转矩和一个作用在转子中心上的不平衡力,此力与转子转向相同&nbsp;,并与阻尼力相反。起负阻尼作用,当此力大于阻尼力时,转子便会产生自激振动。</br>当转子中心偏移汽缸中心不大时,汽隙激振力近似与转子偏移量、功率成正比,而与叶片高度和线速度成反比,若此激振力以相对值S表示,则</br>S=f(ΔP/μl)</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;式中:S---汽隙激振系数;</br>Δ—转子中心偏移汽缸中心的位移量;</br>P—转子输出功率;</br>μ—叶片平均线速度;</br>L—动叶高度。</br>由上式可见,气流激振容易发生在大功率、叶片较小的高压转子上,加之高压转子质量较小,在不大的激振力作用下,会引起显著的涡动。</br>&nbsp;</br>二.汽流激振的特征</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;汽流激振通常发生在高参数机组的高压转子上。低参数机组和中、低压转子很少发生。</br>汽流激振的振动信号有如下特征:</br>1. 涡动-振荡自激振动的进动方向通常是向前的,轨迹是圆或近似圆形。</br>2. 振动频率低于转子的工作频率。</br>3. 振荡时,随振幅逐渐接近大偏心率,自激振动的频率接近转子横向振动的固有频率。</br>4. 振动有良好的再现性。</br>5. 只能在大容量高参数机组的高压转子上发生.</br>由汽流激振的机理可知,其激振力不论是由轴封腔室内压差引起的,还是由转矩径向不平衡引起的,其引起转子涡动的力都与蒸汽流量直接有关,即与机组有功负荷有关,因此一旦在某一负荷下发生汽流激振,必然会随着蒸汽流量的增大而加剧,相反,在小于某一流量下消失,在以后某次升负荷和减负荷过程中将会有着良好的再现性。间隙振荡一般在高压缸中发生,压力越高,级的焓量越大,越容易发生间隙振荡。当汽轮机达到一定负荷时,突然发生激烈振荡,负荷减少时,振荡突然消失。</br>汽流激振诊断的难点是要与轴瓦自激振荡、分谐波共振相区分。</br>项目 分谐波共振 轴瓦自激振荡 汽激振荡</br>振动频率 F=0.5fpFp为转子工作频率 半速涡F=0.5fp油膜振荡F=nk/60nk为转子一阶临界转速 F=nk/60</br>振动发生部位 机组任何轴瓦上均发生 机组任何轴瓦上均发生 只发生在大容量汽轮机的高压转子的轴瓦上</br>振动再现性 强 不强 强</br>与机组有功负荷的关系 如果是由转子热弯曲引起,则与机组有功负荷或励磁电流有关,但有时滞后。 无直接关系,但当转子发生热弯曲时,则与机组有功负荷或励磁电流有关,但有时滞后。 有良好的对应关系</br>与转子不平衡关系 直接有关 直接有关 无直接关系</br></br>三.汽流激振的治理</br>由汽流激振机理可知,消除这种振动的对策不外乎从减少激振力和增加系统阻尼两方面入手,就现阶段来说,增加系统阻尼还只能从支承系统增加,具体对策如下:</br>1. 调整汽缸和转子中心,避免运行中转子和汽缸中心发生明显的偏移。</br>2. 增大转子和隔板之间的轴向间隙。由计算和试验得到:随着喷嘴、静叶与动叶的轴向间隙的增大,可以显著的减少涡动的激振力,但由此会明显的降低汽轮机的内效率。</br>3. 改变调速汽门开启程序,以避免转子在单侧蒸汽力作用下发生明显的径向偏移和在转子上产生不平衡力矩。</br>4. 增加轴瓦阻尼,例如减少轴瓦间隙、增加轴瓦长度、采用黏度较大的润滑油、改变润滑油温、提高轴承进油压力等。</br>5. 采用稳定性较好的轴瓦,增设挤压油膜阻尼器等。</br>6. 提高转子临界转速。</br>通过增加转子直径或减小转子的长度以提高转子的刚度,增加转子的临界转速。</br>四.安顺电厂对机组振动的处理</br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;安顺电厂#1、2机采用的是东方汽轮机厂的产品,投产时负荷带至180MW时高压转子突发强烈的汽激振动,据说别的厂采用的东方汽轮机也有类似的问题。安顺电厂在采用了增大#1轴承比压、抬高#1轴承0.1mm、减小#1轴承宽度10mm等措施均无效。后将其过负荷调门由#4号改为#3号后,#1、2瓦振动消失。今年9月份,#1机组扩大性小修后开机又出现了汽激振荡,安顺电厂又将过负荷调门由#3号改为#4号后,振动消失。</br>五.结束语</br>振动是汽轮发电机组运行中最常见的主要故障之一,严重时会形成振动事故,我们必须从认识机组振动的机理,掌握振动的特征,到查明振动故障或事故处理,直到振动消失,才能保证汽轮发电机组的安全运行。 展开

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  • 独步天涯
    独步天涯2003年10月20日

    以下是引用20029612在2003-9-3&nbsp;22:51:08的发言:</br>我有十多年汽轮机检修经验,多次处理好汽轮机和一些转动机械的振动问题。</br>&nbsp;欢迎大家提出问题,我一定尽力给予答复!!!!!</br>&nbsp;振动——不用怕,我来帮你分析!!!</br></br>&nbsp;</br></br>300MW机组,2*50%给水泵+50%电泵,给水泵平衡水压力5000RPM时应当是多少,我这里2MPA,抽头压力却偏低7MPA,请教怎么回事。 展开

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  • yubin000
    yubin0002003年10月22日

    怎么不见楼主回话 展开

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  • powere
    powere2003年10月21日

    机组各种风机、泵一般互为备用,且通常存在这样的两个互为备用的设备。正常情况下(管路系统无泄漏、系统各阀门状态正确)一个完全能满足机组需要,若监视工艺参数不满足,那必定是运行设备自身出问题。通常我们的连锁逻辑是如此设计的在备用设备联起后监视工艺参数正常后延时一定时间停运原运行设备。单纯这样设计是不是存在某些缺陷是不是应引入低电压信号。哪位能给我提供本厂密封油泵的逻辑功能图。 展开

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