燃气轮机转子裂纹扩展及刚度特性研究

燃气轮机转子工作环境恶劣,转子结构易出现裂纹故障,为了解决燃气轮机转子裂纹难以被识别的问题,以某型燃气轮机高压转子为研究对象,通过三维建模以及ABAQUS仿真模拟其工作状态。首先,对易产生裂纹的位置进行了仿真计算;然后,在转子三维模型中对易产生裂纹的位置预置大小不同的裂纹模型,得到转子裂纹拓展情况;最后,在裂纹拓展后的转子模型上施加一定载荷,测量转子在不同裂纹状态下的拉压刚度、扭转刚度以及弯曲刚度。结果表明：某型燃气轮机高压转子的高压涡轮封严轮盘区域易出现裂纹故障,且转子刚度伴随裂纹增大呈下降趋势。     

汽轮机转子裂纹的时频域诊断研究

在大型旋转机械中 ,由于疲劳等因素会使转子中产生许多裂纹。通过大量的数值模拟 ,分析了包含横向裂纹时 ,汽轮机转子 Jeffcott模型的非线性动力学行为 ;对比了不同过临界转速时所采取的加速度方案和裂纹法向与不平衡质量间夹角对转子横向振动产生的不同影响 ;重点分析了裂纹转子在过临界转速时的频谱特性和最大共振峰随裂纹深度的变化规律 ;并讨论了在亚临界和超临界转速时 ,裂纹转子的时频响应特性 ;提出了 3种新的诊断转子裂纹的简便方法。图 1 1参 8     

开裂纹转子的动力分析

以水平放置Jeffcott裂纹转子为研究对象，建立了弯扭耦合振动的非线性运动微分方程，并用数值方法分析了纯弯曲振动与弯扭耦合振动情况下的转子的动力响应。结果表明：弯扭耦合振动是通过不平衡量来实现，当不平衡偏心很小时可以不考虑扭转振动的影响。当不平衡偏心较大时，扭转对弯曲振动的影响主要体现在高转速部分，且随裂纹深度的增加，影响的转速下限就会越低，所以当裂纹较浅，转速较慢时可不考虑扭转的影响，但当裂纹较深，转速较快时，扭转对弯曲振动有明显的影响，使频谱图和轴心轨迹都发生较大的变化，且对转速的变化极为敏感。因此在故障诊断时必须对扭转的耦合作用高度重视。     

裂纹转子振动振动研究的现状与展望

及早发现裂纹,对防止发生灾难性转子断裂事故,减少非计划停机,提高经济效益具有重大意义。对裂纹转子振动研究的现状作了全面的概述,并指出其有待进一步研究的几个方面。     

裂纹故障转子弯,扭耦合振动的数学模型

通过力学分析，列出了一个简单的含有横向裂纹故障转子的弯、轴耦合形式的微分方程组， 转子运动过程中Ｘ方向的激振力、弯曲刚度、Ｙ方向的激振力、弯曲刚度、扭激振力、扭转风景工和转子的瞬时位置关系的数学模型。     

基于多模型估计的转子裂纹故障诊断方法

转子裂纹故障的早期诊断与预示是当前转子动力学领域的一个难点。针对这个问题,提出了基于多模型估计(MMAE)的转子裂纹故障诊断方法。针对Jeffcott转子建立了正常、裂纹转子模型和基于卡尔曼滤波器的多模型自适应估计器,通过裂纹故障的仿真分析和故障多模型估计表明,该方法对早期诊断和预示转子裂纹故障有良好的效果。     

汽轮机轩子裂纹的时频域诊断研究

在大型旋转机械中,由于疲劳等因素会使转子中产生许多裂纹。通过大量的数值模拟,分析了包含横向裂纹时,汽轮机转了Jeffcott模型的非线性动力学行为;对比了不同过临界转速时所采取的加速度方案和裂纹法向与不平衡质量间夹角对转子横向振动产生的不同影响;重点分析了裂纹转子在过临界转速时的频特性和最大共振峰随裂纹深度的深化规;并讨论了在亚临界转速时,裂纹转子的时频响应特性;提出了3种的诊断转子裂纹的简便方法。     

基于HHT的转子横向裂纹故障诊断

希尔伯特黄变换(Hilbert—Huang Transformation，HHT)，是先把一列时间序列数据通过经验模态分解(Emprical Mode Decomposition，EMD)。然后经过希尔伯特变换获得频谱的信号处理新方法。把HHT时频分析方法引入了转子裂纹故障诊断领域。详细地介绍了HHT方法的理论和算法。通过对模拟横向深裂纹故障转子的实验研究表明。基于HHT的时频分析方法能把横向裂纹转子的扭振所形成的相位调制现象在时频谱图中明确地表征出来。为裂纹故障的预报和诊断提供了较好的手段，说明用HHT方法对旋转机械的转子横向裂纹进行故障分析是有效的。图3参6     

某型燃气轮机转子与静子相碰故障分析

对于某型气轮机原燃烧室机匣及改进机匣进行了有限元应力分析。计算结果表明,转子与静子相碰主要是由作用于刚度及强度均较弱的原燃烧室机匣上的燃气压力所引起。     

汽轮发电机组两倍频振动原因分析与诊断

汽轮发电机组两倍频振动大是现场常见的振动故障，可以产生这种故障的原因很多，分析诊断过程中有时会有一定的难度。结合近期两台２００ＭＷ机组低压通流改选３前后对两倍频振动所做的详细测试，分析以发电机转子刚度不对称为主，结构共振为次导致的两倍频振的特征，并与其他原因造成的两倍频振动进行了比较。对现场机组两倍频振动故障的分析与诊断提供了一定参考。     

某型气体发电机组活塞销孔裂纹失效分析

针对某型气体发电机组在耐久试验中活塞销孔出现裂纹的故障,建立活塞销孔裂纹故障树,从活塞强度和疲劳系数不足、活塞制造缺陷等方面进行排查。排查结果显示活塞销孔失效主要是由于气体发电机组高转速、低负荷运行导致活塞销带动活塞上下运动产生了较大交变应力,且磷化工艺缺陷造成了活塞铸造面微小缺陷。分析结果可为气体机活塞设计、产品控制和后续改进提供重要参考。     

9FA燃机发电机转子故障处理及分析

对发电机转子异响和接地故障实例进行分析,认为异响是由于一块绝缘塞块的固定片撕裂,造成绝缘塞块随转子低速旋转时在重力和向心力的共同作用下敲击护环所致;接地故障原因是由于内环极引线螺钉出现松动磨损,并产生大量含金属粉末覆盖在压帽以下的导电杆表面及转子本体绝缘层上。总结处理过程,供同类9FA电厂技术人员参考借鉴,便于对发电机转子故障情况的分析预判,制定最佳处理方案。     

燃气轮发电机组自动同期中某些问题的分析

本文简单介绍了由ＭＡＲＫⅤ控制的燃气轮发电机组同期原理,并结合实际运行中出现的问题进行了分析,提出了解决的办法     

膜盘联轴器-燃气轮机发电机组转子系统动力学分析

通过MATLAB对燃气轮机发电机组耦联转子系统进行了数值仿真,采用Newmark-β方法求解运动微分方程,在考虑膜盘联轴器由于大变形引起的刚度非线性下,分析了耦联转子系统临界转速、模态振型、不平衡响应和联轴器刚度对耦联转子系统动力学特性的影响,仿真结果表明:采用非线性刚度和线性刚度模型描述膜盘联轴器相差16.77%;耦联转子系统的临界转速和不平衡振动响应较单转子系统有所增加;联轴器刚度的增加会提高耦联转子系统的临界转速同时不平衡振动响应也会增大。     

西门子9F燃机轴系异常振动分析与处理

某西门子9F燃气轮机自基建以来一直存在6号和8号轴承振动问题,严重威胁到机组安全稳定运行。6号轴承在SSS离合器啮合或脱扣期间发生振动突变,以低频分量为主,诊断为油膜失稳。8号轴承受支撑结构设计、安装条件及运行工况等影响造成支撑刚度偏低,在冷态启动下瓦振爬升明显,接近跳机值。通过抬高轴承标高、减少轴承长径比、中低压缸猫爪负荷调整等一系列措施和尝试后,治理彻底解决了西门子9F燃气轮机轴系异常振动问题,为解决业内西门子9F燃气轮机类似振动问题提供了借鉴。     

一台国产300MW机组轴系振动分析与诊断

某台国产300MW机组改造后第一次启动过程中。在中速、高速暖机时．机组因碰磨而使振动急剧爬升，本文详细介绍了轴系振动的测试和分析，提出碰磨振动的规律及采取的措施．最终消除碰磨振动．机组顺利并网发电。     

燃气轮机发电机组黑启动方案探讨

不同电厂的黑启动方案由于机型和系统接线的差异而千差万别,但黑启动过程设计中的关键因素如黑启动负荷加载顺序、黑启动柴油发电机组选型、死母线合闸、孤岛运行控制等却有着原理一致性和可归纳性。基于9E机组的黑启动成功案例,阐述燃气轮机电厂黑启动必须考虑的重要负荷顺序以及黑启动柴油机的选型计算过程。对死母线合闸、孤岛运行控制等黑启动方案中关键步骤进行原理描述和经验总结,并介绍了优化方法和现场经验及需要注意的特殊环节,为今后黑启动方案设计提供参考和借鉴。     

某台燃机啮合过程中可倾瓦突发振动的诊断与治理

某台燃气轮发电机与汽轮机啮合过程中经常会出现突变振动。振动一旦突发,幅值经常超过500μm,导致机组无法安全运行。振动突发后出现了很大幅值的半频分量。分析表明,轴承油膜涡动是导致振动的主要原因。通过调整轴承标高和减少轴承顶隙,消除了机组不稳定振动。需要指出的是,出现振动的轴承是可倾瓦,这是目前人们所公认的稳定性较高的轴承,但是实际运行中依然出现了失稳振动。对导致该现象的原因进行了分析。指出可倾瓦故障状态下,轴颈中心位置会发生较大的水平偏移,从而影响轴承稳定性。     

350 MW超临界汽轮发电机组异常振动诊断

汽轮发电机组的振动监测是新建机组整套启动及大修后机组启动的重要环节,特殊的异常振动问题甚至直接影响机组的投产时间及带负荷能力.本文以某350MW超临界汽轮发电机组为研究对象,针对该机组整套启动期间,高中压、低压以及发电机转子遭遇的四类异常振动现象,结合实际运行参数及频谱分析数据,详尽诊断了分析过程,给出了振动异常的原因...     

基于EBSILON的燃气轮机排烟温度提升改造对联合循环发电机组性能的影响

以SGT5-4000F重型燃气轮机为研究对象,分析了部分负荷下提升燃气轮机排烟温度(OTC)对联合循环发电机组性能的影响。基于EBSILON软件,分别按照将OTC提升至600,605和613℃3种方案对联合循环发电机组性能分析。结果表明：大气温度在-20～4.2℃之间时,热耗率可降低15～30 kJ/(kW·h);在负荷率为60%时,供热能力可提高1.7%～3.7%,且OTC提升至613℃后的供热能力提高值最大。