600 MW等级机组高中压转子渐进式弯曲故障分析及处理

探讨了导致600MW等级机组高、中压转子发生渐进式弯曲的机理,提出了当等效应力超过蠕变极限后,残余应力通过蠕变逐渐释放导致转子弯曲的观点。分析了2台机组高中压转子的过临界振动数据及不同位置加配重对弯曲的影响,认为两侧加重、车削归圆和中部加重质量不足均难以阻止渐进式弯曲的进一步发展。对此,提出了在高中压转子中部施加适当的配重,将中部高温区域的等效应力降低至蠕变极限以下,从而抑制或终止转子继续弯曲的阻弯动平衡方法。实践证明,该方法可有效阻止转子渐进式弯曲的发展。

抑制汽轮机转子渐进式弯曲的阻弯动平衡方法

针对国内几十台汽轮机高中压合缸转子的渐进式弯曲故障,探索抑制高中压转子渐进式弯曲的方法。以某电厂1台高中压转子为例,建立该转子的动力学模型,研究不同平衡方案下该转子的动载荷与弯矩分布,结果表明:在转子中部增加足够配重能有效抑制渐进式弯曲的继续发展,并且建议在高中压转子中部所加配重占总配重的80%以上,尽量减小转子中部高温区域的截面弯矩。在此基础上,提出抑制或阻止高中压转子渐进式弯曲的阻弯动平衡方法。实践证明,该方法实施效果显著,有效地阻止了多台机组高中压转子渐进式弯曲的发展。

旋转机械蠕变引起的转子渐进式弯曲研究

针对某大型汽轮发电机组高中压转子上发生的启停机振动差异现象,从大外力作用下蠕变变形的角度进行分析,建立转子蠕变弯曲计算模型,分析外力与作用时间等因素对蠕变弯曲的影响。结果表明:大不平衡力作用下转子会发生因蠕变引起的弯曲变形,变形量随时间延长逐渐增大并最终趋于稳定;蠕变对振动的影响主要表现在临界转速区域,因启停机过程变形量差异而导致振动有较大差异。

大型汽轮机渐进式弯曲导致的振动爬升机理研究

针对300 MW、600 MW等级机组高中压转子发生振动异常爬升故障,揭缸检查发现转子发生渐进式弯曲,但故障发生的机理尚未完全确定。因此,首先计算了转子中部轴封通道的复杂流场,以确定该区域的表面温度场。然后再将转子整体表面温度场作为边界条件,计算转子的应力场。在应力场的计算中,首次采用附加应力来代替材质不均和残余应力等材质缺陷的影响,结果表明,考虑二者的影响后,高中压转子部分区域达到了发生蠕变变形的条件,随着时间的变化,转子将发生蠕变变形。初步揭示了我国几十台300 MW、600 MW等级机组高中压转子发生渐进式弯曲的机理。

超临界600 MW机组汽轮机转子蠕变特性研究

应用多维应力蠕变本构方程及Norton 3参数模型,在给定的温度场和应力场的作用下,对某台超临界660MW机组高中压转子的蠕变特性进行了计算。结果表明:发生蠕变的主要区域为该转子过桥汽封至中压第3级动叶之间的轴段;因蠕变的发生,10 500h后,该转子将发生弯曲,而且随着弯曲的不断发展,弯曲速率将不断增大,尤其是转子中部过桥汽封处的弯曲速率最大。计算结果与该转子的实际弯曲测量结果相符。