法制KT-1501汽轮机调节级叶片改进的综合研究

本文对引进法国的30万吨合成氨主透平KT-1501的五次调节级叶片断裂事故,从材料、强度、振动及运行方面进行了综合分析研究。根据对叶片组频率的大量计算、测量以及断口形貌分析,认为属疲劳断裂。原因是动态振动基面下移,叶根参与共振,根齿与轮槽有相对滑移,叶根榫齿受切向弯曲的     

法国制KT1501型汽轮机调节级叶片改进的综合研究

1、前言 1978年,我国从法国引进三套30万吨合成氨装置,其中KT1501为合成氨系统的主汽轮机,系法国CREUSOT—LOIRE公司制造。该机投运后,在南京栖霞山化肥厂先后发生了五起调节级叶片损坏事故,其中最长累计运行1779小时,最短仅37小时。根据对叶片组频率的大量计算及测量和对断口形貌的分析,我所认为属疲劳断裂,原因是动态振动基面下移,叶根参与共振,根齿与轮槽有相对滑移,叶根榫齿受切向弯曲的交变载荷作用,并附有较大的应力集中。受化工部锦西化工机械厂的委托,我所在保留原转子的情况下对法方几经修改均未奏效的调节级叶片进行了改进设计,采用了适当的止振与独创的围带阻尼措施后,新叶     

汽轮机单只自带叶片的频率计算

应用考虑剪切变形和回转惯量的弯扭联合振动理论,并对叶根及围带部分作了适当的处理,推导出叶片振动的动力方程。程序使用方便,计算速度快,结果与实测吻合较好,对A型振动的一、二阶频率及B。型振动频率均有较高的计算精度。     

热电联产汽轮机调节级叶片断裂的分析与改进

热电联产用汽轮机运行中轴承振动突然升高,发生材质为1Cr11MoV的调节级叶片断裂事故。通过断口微观结构、化学成分、金相检验以及运行工况等分析原因,结果表明：裂纹源位于叶根承载面与叶根颈部交接倒角处,裂纹源区和扩展区占整个断口面积的80%以上,断口形貌呈高周疲劳断裂特征;机组运行中存在的进汽参数大范围高频波动以及少数超温超压,产生的交替动应力造成了叶片疲劳损伤;从稳定运行参数和叶根加工装配方面提出了改进措施,更换调节级叶片后机组恢复正常运行。     

汽轮机调节级喷嘴组气动优化设计

采用叶轮机械优化设计平台FINE/Design3D对调节级喷嘴组汽道进行全三维气动性能优化设计,在保证工作点不发生偏离的前提下,提高其等熵效率。经过分析,优化后喷嘴组叶片由于采用加载叶型,有效的抑制叶片表面的附面层厚度,降低叶型损失;喷嘴组外端壁型线更加平缓,端壁损失和二次流损失得到了有效地抑制。额定工况下,调节级等熵效率提高了1.8%,并且在其它工况下调节级气动性能都有明显提高。     

汽轮机调节级导叶片前缘优化研究

对原有调节级导叶进行测绘,基于测绘得到的叶型,用多项式构造不同的前缘形状.通过CFX建立模型,对前缘附近的流动进行了计算分析.通过对不同前缘形状下压力峰和分离泡出现的位置和大小进行比较分析,得到了最优的前缘形状.前缘型线优化后,由于压力峰的减小,分离泡基本消失,调节级中的等熵效率提高了0.31％.     

汽轮机运行中调节级叶片脱落的故障诊断

沾化电厂1号机组运行期间高压调速级一叶片突然脱落,机组异常振动特征典型,故障诊断及时准确,部件脱落的部位和重量与分析判断完全一致。     

30万千瓦汽轮机调节级叶片改进设计前后叶片频率特性静态模拟试验

概述国产30万千瓦中间再热汽轮机的进汽参数原为165ata和565℃/565℃,调节级动叶高度为41.5mm。后来,考虑到材料问题,为确保机组安全可靠运行,把额定进口温度降低至550℃/550℃,在保持部分进汽度不变条件下,调节级动叶片高度增加至46mm。为了降低叶片应力,设计上采用各调     

汽轮机级和级组临界压比计算模型

从级临界压比的定义出发，依据水和水蒸汽性质，在单级详细计算的基础上给出汽轮机单级临界压比的求算方法，该算法易在计算机上实现。在求出单级临界压比的基础上，可以计算出级组的临界压比，为在汽轮机变工况在线计算和故障诊断提供数据。     

三联叶片固有频率计算——首台国产600MW汽轮机调节级叶片的振动分析

采用壳单元,并考虑销钉的弹性支撑、叶片温度及离心力的影响,给出了三联叶片固有频率的计算方法,编制了相应的计算程序。     

通过试验计算汽轮机调节级临界压比

分析说明定速汽轮机调节级的临界压比是只与其结构尺寸有关的常数;对级的变工况计算公式进行改进,建立了调节级蒸汽流量变工况的计算模型,结合现场实测参数,实现了调节级临界压比的计算.分别通过一台300MW与一台600MW汽轮机的计算实例,说明该方法的准确性与有效性.     

考虑kick效应的汽轮机调节级叶片安全性分析

采用喷嘴配汽的汽轮机调节级，部分进汽不仅对机组的气动性能和效率产生影响．而且还会产生很强的汽流激振力，影响到其自身和整个机组的安全性能。文章首先基于ANSYSCFX，计算了某调节级叶片的全三维气动特性．对调节级非定常气动特性和汽流激振力的变化进行了研究．分析得到了动叶进出不进汽弧段所受到的汽流载荷急剧变化的现象，该现象被称之为调节级的kick效应；然后基于ANSYS的结构动力学模块．考虑kick效应对调节级动叶在考虑气流载荷下的动响应进行了分析；最后，根据动响应计算结果，对调节级的安全性进行了评价。整个研究过程和结论．对于调节级的安全性设计具有重要的工程参考价值和指导意义.     

汽轮机末级叶片用SP-700钛合金AlCrN涂层结构与性能研究

为了探究基体负偏压对离子镀涂层结构与性能的影响,采用3种不同工艺在SP-700钛合金表面沉积了AlCrN薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、往复摩擦磨损实验仪、白光干涉三维表面轮廓仪和电化学工作站测试了涂层的形貌、物相组成、显微硬度、耐磨性能及电化学腐蚀性能;通过浸泡腐蚀方法测定了涂层在质量分数为5%的HF溶液中的腐蚀行为。结果表明：离子镀涂层表面致密,主要由立方(Cr, Al)N相和立方Al相组成,显微硬度较高;摩擦磨损过程中,涂层摩擦因数低,工艺2样品的磨损量最小,相对耐磨性可达902.26;AlCrN涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能与钛合金基体相近;AlCrN涂层在HF溶液中具有更好的耐腐蚀性能。     

汽轮机调节级动叶片断裂事故分析及处理

针对50MW汽轮机调节级动叶片断裂的事故原因进行了分析和研究,并根据当前机组情况选用了合理的处理方案。     

600MW汽轮机调节级动叶片加工工艺研究

文章介绍了东汽与外方合作设计生产的600MW汽轮机调节级动叶片。根据东汽现有的加工条件和技术手段，设计出合理的工艺流程和工装，并通过工艺试验，总结出了该类叶片的工装设计原则、测量原则、刀具及其切削用量的选择原则。总结出该类叶片的程控方法，加工出合格的成品叶片，满足了设计的要求。     

汽轮机调节级叶片三维接触有限元强度可靠性分析

汽轮机运行转速通常存在波动,叶片材料特性也存在不确定性。为评估调节级叶片强度可靠度,假设汽轮机转速、叶片材料弹性模量及密度服从正态分布,建立三维有限元接触模型,自编程序完成了调节级叶片多个样本的静态应力分析,然后应用多项式响应面法拟合以及Monte Carlo模拟方法得到了叶片可靠度。建立的叶片强度可靠性分析方法具有计算效率和精度高的优点,分析结果对保证叶片安全性具有重要参考意义。     

600MW汽轮机调节级动叶片制造工艺研究

针对600MW汽轮机调节级动叶片的结构特点进行深入细致的分析,制定了该动叶片的整体加工工艺方案以及实施该方案的具体步骤和措施。整个调节级动叶片的加工分成叶根、叶身、叶冠3个部分。每个部分的各个加工工艺和在加工中所涉及的机床设备、量具等都进行了深入细致的分析和比较,提出了切实可行,又不失先进的具体的工艺安排。     

汽轮机末级转子叶片流固耦合计算

对于大展弦比的叶片,流场与结构的相互作用不可忽略。本文利用商业软件CFX和ANSYS对某汽轮机末级转子叶片进行了设计和非设计状态下的流固耦合计算,对两种状态下耦合前后的流场结果进行了对比分析,叶片结构计算采用了双向与单向两种耦合方式。结果表明,非设计状态下流场对结构变形具有更强的敏感性;在稳态载荷作用下,两种耦合方式下的叶片位移、应力值差别不大。     

汽轮机叶片实测频率的统计分析

本文介绍了叶片静频、动频和动频系数的参数估计,叶片频率分布的正态性检验和参数检验。应用可靠性技术分析了中长叶片的调频可靠性。