ANALYSIS OF COUPLING INFLUENCES OF LABYRINTH SEAL PARAMETERS ON CROSS COUPLED STIFFNESS AND DIRECT DAMPING COEFFICIENT

Labyrinth seal can cause steam-exciting, the structural and operating parameters of labyrinth seal have effect on stability of rotor-system. For investigating the coupling influences of the structure and operating parameters of labyrinth seals on dynamic coefficients, a model of calculating dynamic coefficients of labyrinth seals is presented using a two control volume model. The coupling influences of parameters on cross-coupled stiffness and direct damping of labyrinth seal are discussed. In the conclusion, a reference of preventing steam-exciting vibration and optimum determination of design parameters of labyrinth seals are provided.

汽轮机组合轴封的设计研究

根据600MW机组低压缸实际工作环境,对某文献提出的新型非接触式螺纹轴封进行分析,在蒸汽密封段内将螺纹齿与传统环形齿相结合,形成新型组合轴封。利用有限元软件对相同工况下的新型组合轴封和传统齿型轴封的密封长度进行仿真对比分析,确定了螺纹齿最佳的改造齿数及改造位置。研究结果表明:相同工况下,将不同数量的环形齿改造成螺纹齿后,新型组合轴封的密封长度均小于传统齿型轴封,将密封段中靠近蒸汽侧的环形齿变成螺纹齿密封效果最佳,且使轴向密封长度比传统轴封缩短9.3%,验证了新型组合轴封设计的可行性,为汽轮机轴端汽封优化设计提供了参考。

汽轮机轴端汽封的设计研究

针对某文献提出的新型非接触式螺纹轴封进行优化设计,确定密封齿的相关参数,将螺纹齿型与传统齿型轴封相结合,形成新型组合轴封。根据600MW机组低压缸实际工作环境,利用有限元软件对相同工况下的新型组合轴封和传统齿型轴封的内部流动状况进行仿真分析。分析结果表明:在相同工况下,新型组合轴封的蒸汽漏出量比传统齿型轴封减少约16.05%,空气漏入量减少约24.11%;与相同长度的环形齿段相比,设计的螺纹段在蒸汽侧和空气侧产生的压降分别比原环形齿段增加约25.42%和41.26%。验证了新型螺纹汽封设计的可行性,为汽轮机轴端轴封的改造提供了参考。

不同包装形式对大米-小麦混合粉馒头贮藏品质的影响

为探究大米-小麦混合粉馒头的最佳包装形式和贮藏方式,通过分析馒头中微生物含量、水分含量、质构特性及复蒸后感官特性,揭示透气包装、脱氧包装和密封包装在25℃和4℃贮藏条件下对大米-小麦混合粉馒头品质的影响。研究发现,透气包装馒头的水分含量、弹性的下降速率和硬度的上升速率最快,感官评分最低;整个贮藏中脱氧包装馒头的水分含量和硬度略小于密封包装馒头,弹性大于密封包装馒头。在25℃贮藏时透气包装、脱氧包装和密封包装馒头分别在1、6、3 d时菌落总数超过6 lg CFU/g;2、5、4 d时霉菌数超过标准GB/T 21118-2007200 CFU/g,1、3、5 d时出现感观品质劣变。在4℃贮藏时密封包装、脱氧包装和透气包装馒头分别在8、14、12 d时菌落总数超过6 lg CFU/g,10、12、10 d时霉菌数超过标准GB/T 21118-2007200 CFU/g,8、12、10 d时出现感观品质劣变。因此,采用脱氧包装的低温贮藏形式使馒头具有较好的贮藏品质。

偏置量影响的超超临界汽轮机转子密封动力特性

超超临界汽轮机运行时不平衡的汽流冲击力会引发汽流激振,以某1000MW汽轮机超高压缸隔板迷宫密封为研究对象,采用改进的涡动方程控制转子实现多频涡动,分析了不同偏置量对密封动力特性的影响。结果表明:直接刚度k_(yy)随涡动频率的增加而增加,直接阻尼c_(yy)在30Hz以前先降低后不变。随着压比的增加,有效阻尼增大,转子的稳定性提高。各偏置量下直接刚度k_(yy)朝着正方向增大,c_(yy)随频率的增加先大幅度减小最后近似不变,偏置量引起的密封气动特性变化在高压区域较强。

进口预旋下三种典型迷宫密封转子动力特性研究

为探讨考虑进口预旋的迷宫密封转子动力特性,基于Murphy小位移涡动理论建立气流激振力与转子涡动位移的控制方程,采用用户自定义函数建立多频椭圆涡动模型,利用FLUENT动网格技术数值求解直通齿式迷宫密封(SLS)、倾斜齿式迷宫密封(ILS)和阶梯式迷宫密封(STLS)在不同预旋比下的激振力,通过快速傅里叶变换得到整机运行时的密封动力特性系数,并对转子稳定性和密封的泄漏量进行分析。结果表明:在40~180 Hz涡动频率范围内3种密封结构的直接刚度系数呈先减小后增大的趋势,表现出很强的频率相关性,而密封结构与进口预旋对阻尼系数的影响可以忽略;阻尼系数随涡动频率增加缓慢减小至负值并趋于平稳,其中STLS的阻尼系数最小,稳定性最差,ILS的稳定性最好;增加进口预旋比会降低有效阻尼系数,并导致泄漏量降低;STLS在不同预旋条件下的密封性能均最佳,相比于SLS与ILS的泄漏量分别减少了15%和7%;在研究的20~200 Hz涡动频率范围内3种类型迷宫密封的交叉刚度由负值增大为正值,而有效阻尼减小为负值,此时迷宫密封转子系统稳定较差,可能会诱发转子失稳。

600 MW空冷机组汽轮机变负荷时#1轴瓦振大原因分析及措施探讨

汽轮机旋转设备的振动是反映设备自身安全的一个重要指标,振动异常问题是造成设备和结构失效及恶性破坏的直接原因。超限的振动一般预示着设备可能存在某种故障。针对600 MW空冷机组汽轮机增减负荷时#1轴瓦振动大的问题,结合机组实际运行需求,探索出了一种当机组存在轴瓦振动大问题时的汽轮机运行控制措施和停机检修措施,既实现了机组运行中的振动控制,也通过检修从根本上解决了汽轮机#1轴瓦振动大的问题,为同类型机组提供了一定的借鉴意义。

引进中间变量确定汽轮机中间分隔轴封漏汽量的方法研究

针对高、中合缸汽轮机的中间分隔轴封漏汽测量较难的问题,提出一种引进中间变量确定汽轮机中间分隔轴封漏汽量的方法,经理论推导得出计算方法,并通过变工况试验,将中间分隔轴封平衡管漏汽分量作为中间变量,计算出不同工况下的高压中间分隔轴封漏汽总量以及中压中间分隔轴封漏汽分量。以某台亚临界600 MW汽轮机为例,将计算结果与其设计工况进行对比验证。结果表明:该机组中间分隔轴封漏汽量相对误差在1%以内;与变汽温法计算结果相比,中压中间分隔轴封漏汽量相对误差在5%以内。本文方法理论可靠,计算精度高,操作简单,具有可行性。

汽轮机轴封结焦碰磨故障分析与控制

通过对某石化公司汽轮机振动异常波动进行监测分析,利用振动频谱图、轴心轨迹及轴心位置图,结合机组相关参数趋势变化,进行故障特征识别及故障机理分析。分析认为,汽轮机振动异常波动系轴封处泄漏的润滑油气在高温下结焦并附着在油封位置,结焦层达到一定厚度时突出部位与转子轴外径发生碰磨所致。采取调整氮封压力、提高轴封冷却风量及加设隔板等措施缓解了汽轮机振动波动,提出了汽轮机停机时的预防性维护措施,以避免设备故障的发生。

超临界机组汽轮机节能优化改造措施研究

对某电厂超临界机组汽轮机进行分析,并采用标准k-ε湍流模拟方法对高耗能原因进行剖析,并给出降低汽封间隙的节能优化改造措施,经过验证分析该种方案能够在保障汽轮机组安全运行的情况下降低能耗。

汽轮机汽封改造方案及其效果分析

为降低汽轮机的漏汽损失和热耗,对高中压缸部分应用布莱登汽封及间隙优化改造、对低压缸采取间隙优化改造。改造后,经试验验证机组现有滑压曲线的经济性。实践表明,改造后的汽轮机高中压缸效率分别提升至84.6%、92.08%;汽封漏汽率降至1.8%,降低0.2%;各轴瓦振幅均小于80 m;能耗减少225.39 kJ/kW·h,供电能耗降低10.32 g/kW·h,每年可节约4万t标煤,节能效果显著。

大功率百万汽轮机侧齿汽封气动性能数值研究

以典型大功率百万汽轮机组的叶顶汽封为对象,利用数值方法研究侧齿结构位置、数量和尺寸在额定工况下对密封效果的影响,并与传统城墙齿汽封对比,达到漏汽最小的最佳适用效果。结果表明:城墙齿汽封的侧齿结构通过划分腔室使主流产生大漩涡,进而抬升主流,阻碍蒸汽向前流动;对于大功率百万汽轮机,与城墙齿汽封相比,侧齿的数量、位置和尺寸均存在较佳值,使防泄漏效果最优,泄漏量相对减少7.5%。

原料氨装置升级工程褐煤预干燥系统设计

内蒙古某原料氨提供装置原工程褐煤预干燥系统存在干燥不均匀、粉尘泄露等问题,在运行过程中发生了煤粉爆炸事故。现原料氨升级工程采用蒸汽管式干燥机预干燥系统代替原有的滚筒式干燥机预干燥系统,结合褐煤煤粉易燃易爆的特性,通过合理的干燥系统设备密封结构设计及控制系统方案设计,减少煤粉泄露、降低煤粉爆炸的风险。原工程滚筒式干燥机出口干煤水分在20%以上,升级工程蒸汽管式干燥机出口干煤水分可降至15%以下,现场设备至今运行稳定,未发生粉尘泄露或爆炸现象。

核电机组主蒸汽安全阀阀瓣密封面堆焊层开裂原因分析及预防措施

某核电厂大修期间对VVP116VV安全阀进行解体检查,发现阀瓣密封表面堆焊层存在20多条裂纹缺陷。通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、硬度测试、残余应力分析、扫描电镜断口分析及能谱分析等方法分析阀瓣密封面堆焊层开裂的原因。结果表明:阀瓣密封面堆焊层的Fe含量明显偏高,表明稀释率过大,这与堆焊工艺控制不当(焊接热输入过大、热处理控制不当)有关。焊接热输入过大引起堆焊层残余应力偏高是开裂的主要原因;层间温度控制不当及焊后热处理不充分可能是促成堆焊层开裂的因素。并根据开裂的原因分析结果给出了处理建议,可以为其他机组的同类问题提供参考。

凝析油加氢装置离心压缩机组运行故障分析及解决措施

EB45-8离心压缩机组是为500 a/t凝析油加氢装置配置的汽拖压缩机组,它由EB45-8离心压缩机、汽轮机组成,机组的布置形式为:EB45-8压缩机+汽轮机。该机组在空载联合试车时汽轮机排缸温度过高及在运行中存在汽轮机非驱动端径向轴瓦温度无规律温升波动,润滑油站底部含水等问题。通过对上述3个问题的分析,提出了相应的解决措施,通过增加喷淋管路,调整汽轮机非驱动端轴瓦间隙及增加刮油槽措施,在汽轮机轴承箱增加气封冲氮装置措施彻底解决了机组的问题,提高了离心压缩机组的可靠性,确保设备的长周期运行。

某热电厂330 MW汽轮机节能优化设计的研究与应用

某热电厂汽轮机组的年负荷逐渐降低,热耗超出设计值,导致机组的经济性不佳。为改善这一状况,提出了更换高中压汽封和低压缸通流部分的方案,对机组进行优化。优化后,热电厂全年平均负荷在60%THA左右,供电煤耗达到329.30 g/(kW·h),比优化前约下降14.91 g/(kW·h)。由此可见,采用该方案后,汽轮机组的额定输出在不同负荷工况下增加时,供电煤大幅下降,显著提高了机组的经济性,增强了机组的调峰能力,对热电厂实现更好的经济效益具有指导作用。

330MW机组汽动给水泵油质异常分析及控制

某电厂330MW机组于2014年10月投入正式运行。机组运行期间,对汽动给水泵进行周期性试验,发现B汽动给水泵润滑油水分、颗粒度频繁超标。汽机专业使用外接滤油机过滤油中水分,减少油中杂质,提高油品洁净度,但油品指标合格后维持时间短。小机润滑油含水量超标,会影响设备正常运行,严重时甚至造成给水泵跳闸。本文通过试验数据,分析导致油质异常的主要原因,并提出可行性的控制措施,确保机组安全经济运行。

海上稠油热采插入密封工具研制与试验

为了解决海上稠油热采作业注汽不均匀、油藏局部吸热、开采效率低的问题,通过工艺分析,研制了海上稠油热采插入密封工具。该工具采用导热油吸热膨胀作为坐封动力源,可有效简化工具结构和作业流程。通过对比试验对热膨胀试验油进行了优选,采用专业软件对工具关键部件进行有限元分析,验证了工具结构及选材的合理性,并在室内对工具的性能进行验证。现场测试结果表明:该插入密封工具在经过3个轮次、350和50℃高低温密封测试后,仍可承受2.1×10^(7)Pa压差,在高低温条件下均保持较小的解封力,试验后高温密封组合未发生明显损坏。该工具结构简单,性能可靠,与常规的注汽阀配套使用,可满足海上油田稠油热采分段注汽的要求,具有良好的应用前景。研究成果可为海上油田高效开发提供良好的技术储备。

60 MW汽轮机轴封供汽系统及机组真空泄漏改进

某电厂60 MW汽轮机自建设投产以来,随着汽轮机前轴封漏汽量的不断增大,轴封供汽系统长期面临超温超压运行的风险。针对该问题,从轴封供汽系统运行现状、材料组成及汽轮机启停特点等方面进行分析并采取相应改进措施,在改善机组漏真空问题方面取得了显著效果。

F级联合循环汽轮机冷态启动优化研究

描述了联合循环中低压合缸机组汽轮机的冷态启动过程,通过有限元方法模拟了中低压转子在暖机过程中的温度场分布,系统研究了金属凝结换热对转子轴心升温速率的影响。研究发现,提高汽轮机背压可以显著缩短低速暖机时间,背压越高,暖机速度越快。进一步提出了提高轴封供汽阶段的机组背压,利用轴封汽辅助暖机的设想。研究成果可为中低压合缸结构联合循环汽轮机的冷态启动过程优化提供参考。