超(超)临界汽轮机组汽流激振研究

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随着“十三五”规划关于电力行业改革的政策出台,其对能源节约,环境保护的要求进一步加强,也对发电行业节约效率,降低能耗提出了更高的要求,因此越来越多的大容量、高参数的超(超)临界代替了以往小容量汽轮发电机组。据《2015中国电力年度发展报告》统计,截止2014年底,600MW及以上容量机组占全国火电机组容量的41.58%,己然成为发电机组的主力军。然而大容量、高参数也带来了汽流激振故障的频频增加。目前,汽流激振已经成为影响大型汽轮机组稳定运行的主要问题之一,因此,研究超(超)临界汽轮机组的汽流激振问题,提出抑制振动的方法,避免汽流激振故障发生,对大型汽轮机组的稳定运行,电厂的安全和经济性具有重要意义。引起汽流激振故障的主要原因为汽流激振力的产生和轴系稳定性降低,本文从这两点,利用CFD方法对不同工况,不同阀序所产生的剩余汽流力进行分析计算,利用数理计算的方法对全周进汽时叶顶间隙激振力进行分析计算,进而分析了汽流激振力影响下的滑动轴承动力参数。最后,依据某厂660MW超临界汽轮机组建立了转子-轴承有限元分析模型,详细研究了不同工况下汽流激振力对转子-轴承动力特性的影响。由本文的研究结果可得,动态叶顶间隙激振力会进一步增大转子的工频振动,这对机组运行是不利的;喷嘴配汽时,总是会增加转子的工频振动,但不同阀序时,振动幅值增量不同;在某些阀序下,汽流力减轻轴承载荷或使转子偏离平衡位置时,转子稳定裕度较低,很容易引发汽流激振故障,使转子失稳;当阀序合理时,可以使转子工频振动增幅在合理范围,并且增加系统稳定性,将本文结论用于出现汽流激振故障的机组,汽流激振故障得到良好抑制。
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