具有重要意义。故障处理可以从减小蒸汽激振力和提高轴瓦稳定性两方面入手。减小蒸汽激振力减小激振力是消除汽流激振的根本性措施。根据故障原因,消除或减小激振力的主要措施有高负荷下调整负荷时要加强调门开度和轴振监视,选择提高负荷安装检修时通过调整叶顶间隙和汽封或轴封间隙在汽封部位安装止涡装臵调整转子与汽缸的同心度调整轴系对中防止转子或汽缸偏移等措施来减小激振力。故障特征汽流激振属于典型的自激振动,研究其故障特征有利于运行中迅速准确地判断故障类型及原因,制定处理措施,并及时消除故障。汽流激振在高压转子上由汽流激振的特征知流汽流激振易发生在汽轮机高压转子上,尤其是高参数大型汽轮机组的高压转子上。根据故障原因分析,叶顶间隙激振力随叶轮的级承油膜阻尼力时,高压转子在其阶弯曲固有频率处将经受大振幅的蒸汽涡动,大振幅的蒸汽涡动也称蒸汽振荡。汽流激振的原因分析超超临界汽轮机高压转子蒸汽压力高,叶片汽封漏汽量大。叶顶汽封间隙或汽封结构设计不当,转子偏心时,易造成汽封磨损,沿圆周方向叶顶间隙不均匀。在间隙缩小的地方,圆周力增大在间隙增大的地方,圆周力相应减小。图机组突发汽流激振前后各频率成分振幅变化情况图机组升负荷轴振瀑布故障处理措施机组突发汽流激振转子轴心的横向力,它将促使转子涡动,如图所示。由此可知,间隙激振易发生在汽轮机大功率区段及叶轮直径较小和短叶片的转子上,即高参数大型汽轮机的高中压转子上。汽封汽流激振力。由于转子的动偏心,引起轴封和隔板汽封内蒸汽压力周向分布不均匀,产生垂直于转子偏心方向的合力,从而造成高压转子涡动,其主要由下列几种效应引起。轴承气体效应,包括轴承气体摩擦效应和气体惯性效应如图所示效应效应,亦称气体弹性效应大型汽轮机汽流激振故障分析及处理马正军原稿考虑叶顶间隙激振和汽封蒸汽力的影响。在设计方面,应采用稳定性较好的轴承,如可倾瓦轴承,此外,改进汽轮机通流部分的设计,避免汽流激振引起的低频振动。如适当增大动叶顶部汽封的径向间隙减小轴向间隙,采用先进的汽封结构,沿轴向流动方向的汽封间隙设计为发散型等。重视运行模式和调节阀开启顺序的设计。采用有利的调节阀开启顺序和开度,在不严重影响机组热效率和汽缸温差的基础上,尽量减小或不产生较大的上抬高压转子的力。对电厂运行机组,般通。运行中汽轮机部件在承受热变形碰摩或不正常的径向力等因素的作用下,隔板汽封叶顶汽封和轴封不同程度磨损,出现动静间隙沿圆周方向的径向间隙分布不均匀。由于漏汽量的不同引起轴向力不均匀,在转子上产生个不正常的力矩。高负荷时该力矩增大,引起轴承支反力发生变化导致轴系失稳。汽流激振的特征汽流激振属于自激振动,这种振动不能用动平衡的方法来消除。叶顶间隙激振力,汽轮机转子偏心造成圆周方向叶顶间隙分布不均匀,由于叶顶间隙不均匀,同级中性低频振动,往往与有功负荷的大小或调节阀的开度有关,而与转子的转速无关。汽流激振产生的高压转子自激振动为转子的正向进动。振动频率般以半频分量为主,严重时振动频率接近高压转子阶临界转速频率,有时也会出现其它些频率的低频振动分量。在现场与负荷有关的汽轮机低频振动通常是高压转子不稳定汽流激振和轴承自激振动两方面因素共同作用的结果。在高参数大容量机组尤其是超临界机组轴系稳定性设计计算中,除了计及转子轴承支撑和基础等因素外,必须叶的平均节径高度和工作转速成反比。叶轮偏心旋转时会磨损汽封,使叶顶间隙沿圆周方向分布不均,叶顶间隙小的侧工作效于是同级叶片上作用的汽体力除合成扭矩外,还有作用于转子轴心的横向力,它将促使转子涡动,如图所示。由此可知,间隙激振易发生在汽轮机大功率区段及叶轮直径较小和短叶片的转子上,即高参数大型汽轮机的高中压转子上。汽封汽流激振力。由于转子的动偏心,引起轴封和隔板汽封内蒸汽压力周向分布不均匀,产生垂直于转子偏心方向的合力,定性降低。汽缸跑偏,转子径向位移等引起蒸汽在转子上力矩径向分布不平衡,也有可能引起涡动。当叶顶间隙激振力汽封激振力和转子不对称的蒸汽力垂直于高压转子偏心方向的切向分量之和超过轴承油膜阻尼力时,高压转子在其阶弯曲固有频率处将经受大振幅的蒸汽涡动,大振幅的蒸汽涡动也称蒸汽振荡。汽流激振的原因分析超超临界汽轮机高压转子蒸汽压力高,叶片汽封漏汽量大。叶顶汽封间隙或汽封结构设计不当,转子偏心时,易造成汽封磨损,沿圆周方向叶顶间隙从而造成高压转子涡动,其主要由下列几种效应引起。轴承气体效应,包括轴承气体摩擦效应和气体惯性效应如图所示效应效应,亦称气体弹性效应螺旋形流动效应维流动效应。大型汽轮机汽流激振故障分析及处理马正军原稿。运行中汽缸跑偏或转子相对于汽缸中心发生偏移,引起轴封隔板汽封叶顶汽封的间隙沿周向分布不均匀,引起蒸汽作用力沿周向分布不均衡。在安装或检修中高压转子动静间隙调整不均匀,留下汽流激振的隐患图机组突发汽流激振前后各频率成分振幅变化情况图机组升负荷轴振瀑布故障处理措施机组突发汽流激振故障,诱发轴系失稳,会限制机组出力,甚至引起跳机事故。因此,根据故障具体原因找出相应处理措施对机组安全运行具有重要意义。故障处理可以从减小蒸汽激振力和提高轴瓦稳定性两方面入手。减小蒸汽激振力减小激振力是消除汽流激振的根本性措施。根据故障原因,消除或减小激振力的主要措施有高负荷下调整负荷时要加强调门开度和轴振监视,选择动状态,这时低频在频段波动,呈连续谱状如机组最初涡动频率在倍频之间,稳定后为倍频,机组失稳。汽流激振突发性故障低频振动振幅变化通过研究故障机理及事故案例发现,汽流激振是突发性故障。在通过门槛负荷后或高负荷下,如配汽方式改变运行参数变化或运行中轴承座标高变化等因素导致轴瓦稳定性降低,则容易诱发汽流激振。故障发生后,其通频振幅迅速增大,而增大的频率成分主要为低频图为机组突发汽流激振时通频振幅的变化情况。图为东翔,周斌,等汽流激振故障的分析及处理汽轮机技术,陆颂元机组轴系汽流诱发非稳定低频振动的试验研究及计算分析动力工程。故障特征汽流激振属于典型的自激振动,研究其故障特征有利于运行中迅速准确地判断故障类型及原因,制定处理措施,并及时消除故障。汽流激振在高压转子上由汽流激振的特征知流汽流激振易发生在汽轮机高压转子上,尤其是高参数大型汽轮机组的高压转子上。根据故障原因分析,叶顶间隙激振力随叶轮的级功率提高而增大叶片上的气动力就不相等。叶片上的周向气动力除合成个扭矩外,还合成个作用于转子轴心的横向力。这横向力随转子偏心距的增加而增大,形成转子的个自激激振力,蒸汽激振力的大小取决于转子的偏心距和蒸汽密度。研究表明,叶顶间隙激振力大小与叶轮的级功率偏心距蒸汽密度成正比,与动叶的平均节径高度和工作转速成反比。叶轮偏心旋转时会磨损汽封,使叶顶间隙沿圆周方向分布不均,叶顶间隙小的侧工作效于是同级叶片上作用的汽体力除合成扭矩外,还有作用于从而造成高压转子涡动,其主要由下列几种效应引起。轴承气体效应,包括轴承气体摩擦效应和气体惯性效应如图所示效应效应,亦称气体弹性效应螺旋形流动效应维流动效应。大型汽轮机汽流激振故障分析及处理马正军原稿。运行中汽缸跑偏或转子相对于汽缸中心发生偏移,引起轴封隔板汽封叶顶汽封的间隙沿周向分布不均匀,引起蒸汽作用力沿周向分布不均衡。在安装或检修中高压转子动静间隙调整不均匀,留下汽流激振的隐患考虑叶顶间隙激振和汽封蒸汽力的影响。在设计方面,应采用稳定性较好的轴承,如可倾瓦轴承,此外,改进汽轮机通流部分的设计,避免汽流激振引起的低频振动。如适当增大动叶顶部汽封的径向间隙减小轴向间隙,采用先进的汽封结构,沿轴向流动方向的汽封间隙设计为发散型等。重视运行模式和调节阀开启顺序的设计。采用有利的调节阀开启顺序和开度,在不严重影响机组热效率和汽缸温差的基础上,尽量减小或不产生较大的上抬高压转子的力。对电厂运行机组,般通化情况。图为机组突发汽流激振前后各频率成分振幅的变化情况。结合突发汽流激振前的频谱特征,在事故机组振动突发前的升负荷阶段,已能监测到明显的低频成分,且随时间延长低频成分呈不断增加趋势,直至门槛负荷后突然增加。如机组进行变负荷试验,稳定在时在轴承上监测到少量低频成分,升负荷至,出现明显的频率为的分量,继续升负荷,低频成分明显增加,达到工频成分的倍以上,如图所示。高压高中压转子因蒸汽激振引起突发大型汽轮机汽流激振故障分析及处理马正军原稿机组突发汽流激振前后各频率成分振幅的变化情况。结合突发汽流激振前的频谱特征,在事故机组振动突发前的升负荷阶段,已能监测到明显的低频成分,且随时间延长低频成分呈不断增加趋势,直至门槛负荷后突然增加。如机组进行变负荷试验,稳定在时在轴承上监测到少量低频成分,升负荷至,出现明显的频率为的分量,继续升负荷,低频成分明显增加,达到工频成分的倍以上,如图所示。大型汽轮机汽流激振故障分析及处理马正军原稿考虑叶顶间隙激振和汽封蒸汽力的影响。在设计方面,应采用稳定性较好的轴承,如可倾瓦轴承,此外,改进汽轮机通流部分的设计,避免汽流激振引起的低频振动。如适当增大动叶顶部汽封的径向间隙减小轴向间隙,采用先进的汽封结构,沿轴向流动方向的汽封间隙设计为发散型等。重视运行模式和调节阀开启顺序的设计。采用有利的调节阀开启顺序和开度,在不严重影响机组热效率和汽缸温差的基础上,尽量减小或不产生较大的上抬高压转子的力。对电厂运行机组,般通况下低频成分以接近倍频分量为主,轻度汽流激振时略小于倍频,严重时与高中压转子阶临界转速相吻合如机组发生严重汽流激振,振动主频率与其高压转子阶临界转速致。实际蒸汽激振力和轴承油膜阻尼力呈非线性特征,有时还会出现些谐波成分汽流激振频谱与随机振动不同,随机振动的低频成分为连续谱,且主频率不稳定,而汽流激振可能含单或多个低频成分,如图