调节级不平衡气流力对汽轮机组轴系影响地研究.pdfVIP

第四届全国火力发电技术学术年会论文 调节级不平衡气流力对汽轮机组轴系影响的研究 于达仁，刘金福，刘占生 (哈尔滨工业大学动力机械i．s-程系，黑龙江哈尔滨150001) 摘要。对调节级部分进汽时所产生的不平衡汽流力进行了 的不平衡汽流力，因调节阀门开启顺序的原因， 分析，通过对不平衡汽流力的计算，从理论上和实验上研 可能使此作用力成为抬起转子的恒定力，从而减 究了其对机组轴系的影响。研究结果表明，在某些进汽方 小轴承比压，改变轴瓦的稳定性，使转子易失稳； 式下，调节级产生较大的不平衡汽流力，在轴承处产生附 加之叶轮的偏心和转子的不对中导致叶顶和汽封 加载荷，改变轴承的静动特性和转子的动力特性，给机组 间隙不均，存在汽流激振力，从而引发了若干台 的轴系带来一系列不良的影响，如导致轴心位置偏穆、瓦 东方300MW机组高中压转子的低频振动故障，但 温升高、稳定性降低、轴振增大等，极大的不利于机组的 安全生产。 文中的分析仅仅限于定性。文献[3，4】中作者讨论了 改变调节阀开启次序和开度差时，调节级叶顶围 关键词t汽轮机；调节级；不平衡汽流力；故障：轴系 带上汽封漏汽对转轴垂直作用力、调节级前漏汽 1 引言 对叶轮凸肩上垂直作用力和调节级动叶片前后压 汽轮发电机组常工作在变负荷状态下，尤其 差及蒸汽在动叶片中朝轴向方向流动速度产生轴 是在当前电力相对过剩的情况下，许多大中型机 向推力的变化，并进一步讨论了这些力的变化对 组也参与调峰，而且峰谷差达到了27％。在这种 高压转子转轴挠度、轴端转角和轴承支反力的综 情况下，大中型机组在调峰变负荷过程中出现了 合影响，通过改变调节阀开度差及开启次序的方 法使1号轴承温度高的问题得到解决。这些研究 一些问题，如国产300MW、俄制210MW汽轮发 电机组在变负荷过程中，随负荷降低，支撑高压 工作从某些侧面揭示了调节级的部分进汽对汽轮 转子的#1、#2瓦处易出现轴心偏移、轴振过大、 机组带来的不良影响，对指导汽轮机组的配汽设 瓦温过高、轴瓦磨损甚至烧蚀等情况，故障的呈 计和技术改造具有实际意义。 现与负荷的变化存在明显的依赖关系。这是一个 本文将通过对调节级不平衡汽流力的分析和 困扰发电企业多年的问题，运行人员常常处于高 定量计算，从机理上和试验上更进～步研究调节 度的紧张状态，这也对企业的安全生产带来极大 级部分进汽对汽轮机组轴系的影响：虽然调节级 隐患。为了解决这一轴系故障问题，电厂曾多次 不平衡汽流力会给机组轴系带来的诸多方面的影 请来从事相关领域研究的专家组进行综合会诊。 响，如产生附加的转轴挠度、轴端转角、轴承载 分别针对机组振动特性、轴承间的载荷分配、轴 荷等，但本文仅从产生轴承附加载荷这一角度进 承的结构等方面进行深入分析，提出了若干尝试 行研究。为了研究方便，以俄制210MW汽轮机 解决方案，如进行转子平衡、减轻轴承承载负荷、 组为例。 调整轴承标高和间隙等，但都未能彻底消除故障。 2调节级不平衡汽流力的分析和计算 根据故障的发生与负荷变化存在依赖关系， 蒸汽在调节级中流动时，对调节级动叶片产