1000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。

2N和N+1支撑三跨转子在三种联轴器下的振动特性实验研究

针对2N和N+1支撑转子轴系通过临界转速时振动过大的问题,搭建了2N(三跨六支撑)和N+1支撑(三跨四支撑)轴系实验台,模拟开机启动过程,试验研究两实验台轴系分别使用刚性、膜片和弹性联轴器时的振动特性。结果表明,N+1支撑方式可降低原2N支撑轴系对应的临界转速,且N+1支撑轴系各转轴的耦合更为强烈,容易激起相邻转轴的振动。使用刚性较小的联轴器时,2N和N+1支撑轴系振动均趋于平稳,说明轴系的耦合减弱,如2N支撑轴系测点1使用弹性联轴器时相比于使用刚性联轴器时在临界转速附近振动幅值降幅达50%。

西门子1000MW汽轮机组轴系碰磨故障特性研究

某西门子1000MW机组停机过程中,高压转子出现振动及其偏心值异常增大故障,存在高压转子发生永久弯曲的重大风险,严重威胁了机组的安全性。基于有限元法建立了轴系的动力学模型,分析了高压转子发生动静碰磨的动态响应,获得了高压转子发生碰磨的故障特征。采用数值仿真模拟了该型机组停机过程中高压转子的异常振动。研究结果表明,该机组停机过程中,高压转子振动及其偏心值异常增大的原因是端部汽封碰磨。通过开展高压缸径向间隙碰缸试验,调整高压转子与汽缸之间的径向间隙,解决了该问题,消除了高压转子可能发生永久弯曲的重大风险。

超超临界汽轮发电机组N+1支撑轴系失衡振动特性分析

建立了1000 MW超超临界汽轮发电机组N+1支撑轴系的有限元动力学模型,对该种轴系的动力学特性及不平衡振动故障进行了仿真分析,归纳了该轴系轴向不同位置不平衡激起的轴系振动响应特性及转子间的相互影响规律,为该类机组的故障诊断及现场动平衡提供参考和依据。