1000MW汽轮机中压阀门异常振动分析及治理

针对某型超超临界1000MW机组运行过程中出现中压阀门振动过大的异常现象,对中压阀门以及机组轴系振动进行测试及分析,得出中压阀门振动以50Hz分量为主,与机组转频、阀门固有频率比较接近,表明中压阀门存在结构共振现象,且激振源为中压转子。进一步分析表明:中压缸进汽阀门组弹簧支撑刚性不足、中压缸载荷不均,是诱发中压阀门结构共振的主要原因。在检修中,更换新的中压阀门支撑弹簧,并提高其预压紧量,提升其刚度及稳定性;对中压缸缸体进行载荷分配,提升缸体稳定性,从而降低中压转子振动对阀门的影响。处理后,1000MW机组中压阀门振动大幅降低,提高了机组的安全可靠性,具有很好的工程借鉴价值。

某亚临界600 MW机组励磁机转子振动分析及处理

针对某亚临界600 MW机组励磁机转子启动过程中振动不稳定且一阶临界转速下轴振超标和运行中振动持续爬升问题,分析振动特征和故障原因,诊断启动过程中振动不稳定的原因为励磁机末端轴承载荷下降,经检查发现末端轴承球面垫块磨损严重且出现裂纹,更换球面顶丝和垫块后,机组顺利并网运行。励磁机一阶临界转速下轴振超标和运行中振动持续爬升的根本原因为发励联轴器止口间隙异常,检查发现发励联轴器止口间隙超出设计值,利用检修机会补焊发励联轴器止口、返厂进行高速动平衡,启动并网后振动持续爬升和一阶临界转速下振动问题均得到有效解决。

BEST励磁机过临界振动问题分析与处理

针对某厂BEST励磁机过临界振动问题进行了情况调研、振动测试和分析处理。确认励磁机临界转速位于常用转速区间加之转子不平衡是过临界振动大的主要原因。通过重新设计励磁机转子及支撑系统,严格控制加工制造工艺,彻底解决该问题。新转子在各转速范围振动均为优秀水平。

1000MW汽轮发电机组轴系多跨零试重动平衡技术应用分析

随着我国电力装备制造水平及高速平衡技术的快速发展,近年来新投产的大型汽轮发电机组振动故障率呈现快速下降趋势。受实验条件限制,以三大动力为代表的制造厂商在汽轮发电机组转子出厂前只对单转子进行动平衡,而汽轮发电机组的轴系实际工作状态为多转子刚性连接,多支撑同步承担的多转子高速旋转轴系。受支撑刚度和连接刚度的影响,部分转子的原动态响应特性发生变化,加之残余不平衡响应的耦合,导致若干机组在试运期间相继发生轴系多跨振动超标故障。以一台1000MW汽轮发电机组多跨轴系振动故障处理为例,从轴系布置形式、振动机理、平衡策略等方面进行论述,归纳提出多跨零试重动平衡技术,为类似故障的诊断与分析提供参考。

基于LMD的全矢包络技术及其在TRT振动故障诊断中的应用

为了更加准确地提取高炉煤气余压透平发电机组(TRT)振动故障信息,提出了基于局部均值分解(LMD)的全矢包络技术。该方法采集TRT转子某一截面上互相垂直的2个振动信号,利用LMD分别将2个信号分解为若干乘积函数(PF)分量。对2个信号的PF分量的包络函数分别进行融合,得到全矢包络谱,利用其对TRT进行故障诊断。仿真和实际算例分析结果表明,较之单源信息分析方法,所提方法获取的故障特征更全面、准确。

基于融合信息熵的大型旋转机械振动状态的评价方法

研究了基于多传感器信号的大型旋转机械振动状态的综合评价问题,提出了大型旋转机械健康状态的定量综合评价指标——健康度。提出了基于主成分分析理论和多传感器信息融合理论的健康度计算方法,该计算方法既考虑了单个传感器信号的幅值和频率分布的变化所反映的机组状态的变化,又考虑了各传感器信号的差异所反映的机组状态的变化。在此基础上,开发出了大型旋转机械振动状态的评价软件系统。

HHT端点效应的最大Lyapunov指数边界延拓方法

针对HHT(Hilbert-Huang transfrom)的端点效应问题,提出基于最大Lyapunov指数预测模型的HHT边界延拓方法。该方法通过相空间重构,并利用时间序列相似点的演化行为,采用最大Lyapunov指数预测模型来对时间序列的端点进行预测,有效避免了不同边界条件的三次样条插值和Hilbert变换频谱泄露对HHT分析结果产生的影响。在此基础上,为了评价所提方法的有效性,提出了IMF分量归一化相关系数和IMF分量信噪比的性能评价指标,通过与标准HHT、镜像延拓HHT的仿真对比分析,结果表明所提方法抑制端点效应的性能优于二者。最后将其应用在转子油膜涡动故障试验分析中,结果表明基于最大Lyapunov指数边界延拓的HHT分析结果比镜像延拓后的分析结果更能够准确地描述油膜涡动故障特征。

国产600MW汽轮发电机组轴系动平衡研究

针对国产600MW汽轮发电机组运行中普遍存在的轴系异常振动问题,分析了振动现象、振动特征、振动机理及其原因,并对现场动平衡问题的处理方法进行了总结.结果表明:国产600MW高中压转子由于结构不对称存在较大的振型干扰,现场对转子进行动平衡时应考虑各阶振型的干扰系数,尤其是一阶配重对二阶振型的影响;部分机组低压转子轴承座振动超标的原因为采用坐缸式轴承座的支承刚度不足,现场可以通过精细动平衡来消除;发电机转子振动主要呈现三阶振型,现场校正三阶不平衡的方法就是在低-发对轮或发-励对轮上加重,且在动平衡分析时应注意区分振型畸变;集电小轴的振动受发-励对轮的安装工况影响较大,现场对其进行动平衡分析时应考虑发-励对轮下张口对加重响应的影响.

某台超超临界1000MW机组振动故障诊断与治理

某台超超临界1 000MW机组8号轴承轴振动接近停机值,5、6、7号轴承轴振动以及3号轴承座垂直振动均超过报警值,且运行中振动大幅波动。经测试诊断分析,认为引发振动的主要原因为励磁机转子质量不平衡、大负荷工况下低-发联轴器连接状态恶化以及3号轴承座及其基础结构共振。经对励磁机转子采用动平衡,对低-发转子采用热平衡等措施后机组振动降至合格范围。

基于信息熵贴近度的旋转机械故障诊断

基于信息融合的思想,研究了反映振动能量的旋转机械故障状态的各种信息熵特征,如奇异谱熵、功率谱熵、小波空间状态特征谱熵和小波能谱熵.通过转子试验,给出了旋转机械的不平衡、不对中、支座松动、轴裂纹典型故障下的各信息熵的变化范围.根据越相似的模式间距离越短原理,提出采用贴近度来进行模式识别的方法.首先利用贴近度原理和熵带构建了信息熵贴近度模型,其次计算出待识别状态与各典型故障之间的信息熵贴近度值,则对应于待识别状态之间的信息熵贴近度最大的即为待识别状态的故障模式,最后通过实例描述了基于信息熵贴近度的旋转机械故障诊断方法的可行性.

国产600MW汽轮发电机组振动问题分析及治理

国产600MW汽轮发电机组在运行过程中普遍存在某些振动问题,如低压转子轴承座振动大、高负荷工况高中压转子轴承突发性振动、发电机转子不稳定振动和集电小轴稳定轴承振动大等,严重影响机组的安全、可靠运行。对国产600MW机组的振动特征和振动原因进行分析,并总结了振动处理过程的有效措施。

ISVD降噪和重排谱图在烟机信号HHT时频谱分析中的应用

针对基于希尔波特黄变换(HHT)的时频谱存在受噪声影响大、高频部分时频分辨率低的缺点,提出将迭代奇异值分解(ISVD)降噪和重排谱图应用于HHT时频谱分析中。首先对噪声对HHT时频谱的影响进行了分析,含噪实测信号经过经验模式分解(EMD)得到的基本模式分量(IMF)中含有很强的噪声成分,从中提取的瞬时参数不具有物理意义,构成的HHT时频谱混乱而不准确;然后利用ISVD降噪对实测信号进行了降噪处理,有效地去除了噪声,降噪后信号EMD分解得到的IMF分量其Renyi信息接近于0,是近似平稳的单分量信号,从中可以提取到准确的瞬时参数,构成特征清晰、分布合理的HHT时频谱;最后对HHT时频谱中高频部分所对应的IMF分量进行了重排谱图分析,实现了其时频特征的准确定位。结果表明,该方法可以有效地提高烟气轮机信号HHT时频谱分析的准确率,为故障诊断提供可靠的特征依据。

大型汽轮机汽流激振问题的分析和处理

介绍汽轮机汽流激振的机理和振动特征 ,以及近年来国内若干大型汽轮机高压转子汽流激振引起的低频振动的分析和现场处理情况 ,归纳总结引起该类振动的主要因素 ,提出了我国在发展高参数、大容量机组 。

EMD全矢谱技术及其在滑动轴承故障诊断中的应用

针对基于单源信息的EMD故障诊断的局限性和根据传统全矢谱分析故障的缺点,提出了基于EMD的全矢谱故障特征提取新方法。该方法对采集于同一截面上的互相垂直的两个传感器上的振动信号,运用EMD将其分别分解为若干IMF分量之和。根据IMF频率及其能量特点,通过全矢谱技术融合特定的IMF分量,得到基于EMD的全矢谱,进而进行故障诊断。仿真结果显示,该方法获取的故障特征更全面、准确。某额定功率为3000k W的TRT发电机组轴瓦振动故障诊断结果进一步表明了该方法的可行性和有效性。

汽轮发电机组轴系扭振响应分析

针对传统的汽轮发电机组轴系扭振瞬态响应求解模型的不足,进行了去线性趋势处理,消除了Newmark-β法存在的线性累积误差,建立了新的求解模型.以300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对典型电力系统扰动(如三相短路、两相短路、非同期并网等)下的轴系扭振响应进行了仿真分析.结果表明:几种扰动均能激起轴系的前五阶扭振固有频率,尤以120°非同期并网激起的轴系扭振响应最大;在整个轴系的扭振响应上,发电机转子处的扭振比汽轮机转子处剧烈.

超超临界汽轮机汽流激振研究现状与展望

对当前国内外汽流激振的研究现状进行了分析和综述,分析和总结了汽流激振的机理、特征,并对汽流激振的国内外研究发展概况进行了介绍。总结了当前国外一些厂家超超临界汽轮机组所采用的一些汽封结构形式;归纳了防汽流激振的有效措施,最后对超超临界汽轮机汽流激振未来的研究方向进行了展望。

汽轮机转子碰磨振动特征实测分析

为了分析识别实际汽轮机组在运行过程中的碰磨故障特征, 采用专用振动监测系统针对多台不同类型和容量的汽轮发电机组的振动信号进行长期连续在线监测, 记录机组长期运行的振动数据, 从中获得大量转子发生径向碰磨故障瞬间产生的冲击振动信号, 并采用信号时域分析和频谱分析技术对典型碰磨信号进行分析处理。比较机组在正常运行状态和碰磨故障状态下振动信号时间波形和频谱可以确定, 在多数情况下, 发生碰磨时机组产生瞬时的冲击振动, 信号中高频结构共振成分明显增加, 但转频及其谐波部分变化不明显。根据这些故障信号特征, 对于碰磨故障振动信号的检测方法和故障分析诊断技术进行讨论。

汽轮机末级叶片振动特性研究

建立了汽轮机末级叶片的三维有限元模型,分析了叶片的静频和振型,然后计算了叶片在预应力条件下的动频,分析了工作转速对叶片振动特性的影响.最后在振动试验台上开展了叶片静频、动频和振动响应试验,实验结果与数值模拟吻合较好.研究结果表明:叶片的动频比静频大,且动频随转速的增加而增大;转速对低阶频率影响较大;在转速的9倍频激励时发生二阶共振,叶片易产生振动疲劳失效.

基于EEMD云模型与SVM的汽轮机转子故障诊断方法

提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)、云模型与支持向量机(SVM)相结合的汽轮机转子多故障诊断方法。该方法首先采用EEMD将振动信号分解成若干个IMF分量,利用相关系数法对IMF分量进行筛选,然后对筛选后的IMF分量进行逆向云发生器计算,得到云模型的数字特征并构建为特征向量,将其应用到有向无环图SVM中进行转子多故障状态识别,并与传统的EEMD能量法进行对比。结果表明,该方法能够准确地完成转子多故障诊断,具有更高的识别率。

推力轴承对汽轮机径向振动的耦合分析

为了研究推力轴承对汽轮机径向振动的耦合影响,本文分析了推力盘在推力轴承中的运动机理,指出推力盘过大的锥形涡动将改变推力轴承中油膜厚度的分布,使得各推力瓦块作用在推力盘上的力不再均衡,并合成了一个动反力和动反力矩。受此影响,支撑转子的径向轴承在水平方向上的油膜合力不再为0,且垂直方向上的油膜合力也随之发生变化,进而改变了汽轮机径向振动的动态特性。结合现场工程实例对相关理论分析进行验证,并指出推力轴承对汽轮机径向振动的耦合特征主要表现为超低频的振动跳变,且跳变幅度受轴向推力的大小影响明显。