超臨界機(jī)組振動(dòng)問題分析及對(duì)策

1、TPRI超臨界壓力汽輪機(jī)超臨界壓力汽輪機(jī)蒸汽激振問題分析及對(duì)策蒸汽激振問題分析及對(duì)策TPRITPRI二、汽輪機(jī)蒸汽（間隙）激振的機(jī)理與特征二、汽輪機(jī)蒸汽（間隙）激振的機(jī)理與特征1 軸系振動(dòng)穩(wěn)定性概述軸系振動(dòng)穩(wěn)定性概述1.1 定義定義 軸系振動(dòng)穩(wěn)定性屬于自激振動(dòng)的范疇。自激振動(dòng)是指振動(dòng)軸系振動(dòng)穩(wěn)定性屬于自激振動(dòng)的范疇。自激振動(dòng)是指振動(dòng)體自身所激勵(lì)的振動(dòng)，其與轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡等無直接關(guān)系，而體自身所激勵(lì)的振動(dòng)，其與轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡等無直接關(guān)系，而是由于機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的力激發(fā)起來的。維持自激振動(dòng)的能是由于機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的力激發(fā)起來的。維持自激振動(dòng)的能量來源于系統(tǒng)在本身運(yùn)動(dòng)中獲取的能量。系統(tǒng)一旦失穩(wěn)，

2、振幅量來源于系統(tǒng)在本身運(yùn)動(dòng)中獲取的能量。系統(tǒng)一旦失穩(wěn)，振幅將隨時(shí)間迅速發(fā)散（線性系統(tǒng)）或呈極限環(huán)軌跡（非線性系將隨時(shí)間迅速發(fā)散（線性系統(tǒng)）或呈極限環(huán)軌跡（非線性系統(tǒng)）。統(tǒng)）。TPRI1.2 汽輪發(fā)電機(jī)組的常出現(xiàn)的自激振動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組的常出現(xiàn)的自激振動(dòng)1.2.1 油膜渦動(dòng)和油膜振蕩油膜渦動(dòng)和油膜振蕩 汽輪發(fā)電機(jī)組自激振動(dòng)大多由支持軸承的油膜失穩(wěn)造成的。汽輪發(fā)電機(jī)組自激振動(dòng)大多由支持軸承的油膜失穩(wěn)造成的。油膜渦動(dòng)是油膜力激發(fā)的振動(dòng)，此時(shí)正常運(yùn)行條件的改變（如油膜渦動(dòng)是油膜力激發(fā)的振動(dòng)，此時(shí)正常運(yùn)行條件的改變（如傾角和偏心率）引起油楔傾角和偏心率）引起油楔“推動(dòng)推動(dòng)”轉(zhuǎn)軸在軸承中運(yùn)動(dòng)，因而在轉(zhuǎn)軸在軸

3、承中運(yùn)動(dòng)，因而在旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的不穩(wěn)定力使轉(zhuǎn)子發(fā)生渦動(dòng)（或正向進(jìn)動(dòng)）。如旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的不穩(wěn)定力使轉(zhuǎn)子發(fā)生渦動(dòng)（或正向進(jìn)動(dòng)）。如果系統(tǒng)內(nèi)存在足夠大的阻尼，則轉(zhuǎn)軸回到其正常位置，變得穩(wěn)果系統(tǒng)內(nèi)存在足夠大的阻尼，則轉(zhuǎn)軸回到其正常位置，變得穩(wěn)定；否則，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)渦動(dòng)，出現(xiàn)較大的不穩(wěn)定振動(dòng)。因其出定；否則，轉(zhuǎn)子將繼續(xù)渦動(dòng)，出現(xiàn)較大的不穩(wěn)定振動(dòng)。因其出現(xiàn)時(shí)的振動(dòng)頻率為同步振動(dòng)頻率的現(xiàn)時(shí)的振動(dòng)頻率為同步振動(dòng)頻率的40404848，接近轉(zhuǎn)速頻率，接近轉(zhuǎn)速頻率的一半，也常稱為油膜半速渦動(dòng)。的一半，也常稱為油膜半速渦動(dòng)。 當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)油膜渦動(dòng)不穩(wěn)定，而且油膜渦動(dòng)頻率等于系統(tǒng)當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)油膜渦動(dòng)不穩(wěn)定，而且油膜渦動(dòng)頻率等

4、于系統(tǒng)的某一階固有頻率時(shí)就會(huì)發(fā)生油膜振蕩。的某一階固有頻率時(shí)就會(huì)發(fā)生油膜振蕩。 TPRI 通常油膜渦動(dòng)產(chǎn)生原因如下：通常油膜渦動(dòng)產(chǎn)生原因如下：其過大的軸承磨損或間隙；其過大的軸承磨損或間隙；不合適的軸承設(shè)計(jì)；不合適的軸承設(shè)計(jì)；潤滑油參數(shù)的改變；潤滑油參數(shù)的改變；軸承承載的變化等。軸承承載的變化等。 油膜渦動(dòng)和油膜振蕩的振動(dòng)特征：油膜渦動(dòng)和油膜振蕩的振動(dòng)特征：振動(dòng)具有突發(fā)性，且與運(yùn)行轉(zhuǎn)速有關(guān)；振動(dòng)具有突發(fā)性，且與運(yùn)行轉(zhuǎn)速有關(guān)；振動(dòng)的消失具有一定的滯后性；振動(dòng)的消失具有一定的滯后性；通常先發(fā)生油膜渦動(dòng)，后發(fā)生油膜振蕩；通常先發(fā)生油膜渦動(dòng)，后發(fā)生油膜振蕩；油膜渦動(dòng)油膜渦動(dòng)振動(dòng)頻率接近轉(zhuǎn)速頻率的一半，

5、油膜振蕩頻率等于轉(zhuǎn)子振動(dòng)頻率接近轉(zhuǎn)速頻率的一半，油膜振蕩頻率等于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階固有頻率；系統(tǒng)的一階固有頻率；通常一旦發(fā)生油膜振蕩，無論轉(zhuǎn)速繼續(xù)升至多少，渦動(dòng)頻率將總通常一旦發(fā)生油膜振蕩，無論轉(zhuǎn)速繼續(xù)升至多少，渦動(dòng)頻率將總保持為轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速頻率。保持為轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速頻率。TPRI 消除和減小油膜渦動(dòng)和油膜振蕩的措施：消除和減小油膜渦動(dòng)和油膜振蕩的措施：改變軸承型式；改變軸承型式；增大軸承比壓；增大軸承比壓；降低降低潤滑油的黏度；潤滑油的黏度；減小軸承頂隙等。減小軸承頂隙等。1.2.2 蒸汽激振蒸汽激振 19581958年德國年德國ThomasThomas在研究蒸汽輪機(jī)時(shí)首先提出。在研究蒸汽

6、輪機(jī)時(shí)首先提出。 19651965年美國年美國AlfordAlford在研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性時(shí)也指出該問題。在研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性時(shí)也指出該問題。TPRI2 蒸汽激振機(jī)理蒸汽激振機(jī)理2.1 葉頂間隙激振力葉頂間隙激振力 葉輪偏心時(shí)，蒸汽在不同葉輪偏心時(shí)，蒸汽在不同間隙位置處的泄露量不同，使間隙位置處的泄露量不同，使作用在各個(gè)葉輪的圓周切向力作用在各個(gè)葉輪的圓周切向力不同產(chǎn)生一作用于葉輪中心的不同產(chǎn)生一作用于葉輪中心的橫向力（合力）。該橫向力垂橫向力（合力）。該橫向力垂直于葉輪中心偏移方向，將給直于葉輪中心偏移方向，將給轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)輸入能量，而形成渦轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)輸入能量，而形成渦動(dòng)動(dòng)。在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，

7、當(dāng)系在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)阻尼消耗的能量損失小于橫統(tǒng)阻尼消耗的能量損失小于橫向力所做的功，這種振動(dòng)就會(huì)向力所做的功，這種振動(dòng)就會(huì)被激發(fā)產(chǎn)生自激振動(dòng)。被激發(fā)產(chǎn)生自激振動(dòng)。TPRI 葉頂間隙激振力通常稱為葉頂間隙激振力通常稱為Alford力，其大小與間隙激振因子力，其大小與間隙激振因子和偏心率成正比。和偏心率成正比。 葉頂間隙激振因子大小與葉輪的級(jí)功率成正比，與動(dòng)葉的平葉頂間隙激振因子大小與葉輪的級(jí)功率成正比，與動(dòng)葉的平均節(jié)徑、高度和工作轉(zhuǎn)速成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：均節(jié)徑、高度和工作轉(zhuǎn)速成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下： 對(duì)于帶有圍帶汽封的動(dòng)葉，對(duì)于帶有圍帶汽封的動(dòng)葉，該間隙激振因子因該間隙激振因子因

8、圍帶汽封蒸汽圍帶汽封蒸汽間隙激振因子較反動(dòng)式汽輪機(jī)大間隙激振因子較反動(dòng)式汽輪機(jī)大2-42-4倍倍yxqqFFqyqx00PHnDqP9549TPRI2.2密封流體力密封流體力 由于轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)偏心，引起密封封腔室中蒸汽壓力分布的不均由于轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)偏心，引起密封封腔室中蒸汽壓力分布的不均勻，其結(jié)果產(chǎn)生一垂直于轉(zhuǎn)子偏移方向的合力。與前者一樣，該勻，其結(jié)果產(chǎn)生一垂直于轉(zhuǎn)子偏移方向的合力。與前者一樣，該橫向力使轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)趨于不穩(wěn)定。在密封中蒸汽產(chǎn)生的動(dòng)力特性數(shù)橫向力使轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)趨于不穩(wěn)定。在密封中蒸汽產(chǎn)生的動(dòng)力特性數(shù)學(xué)描述較為復(fù)雜，根據(jù)國內(nèi)外研究一般認(rèn)為密封的該橫向力是由學(xué)描述較為復(fù)雜，根據(jù)國內(nèi)外研究一般認(rèn)

9、為密封的該橫向力是由以下幾種效應(yīng)引起的：以下幾種效應(yīng)引起的：Lomarkin效應(yīng)效應(yīng)氣體彈性氣體彈性(Alford)效應(yīng)；效應(yīng)；軸承氣體摩擦和氣體慣性效應(yīng)；軸承氣體摩擦和氣體慣性效應(yīng)；螺旋流效應(yīng)；螺旋流效應(yīng)；二次流效應(yīng)；二次流效應(yīng)；三維流效應(yīng)等。三維流效應(yīng)等。TPRI 研究表明，在不同的部位產(chǎn)生的蒸汽激振力的機(jī)理不同。在研究表明，在不同的部位產(chǎn)生的蒸汽激振力的機(jī)理不同。在高、中壓轉(zhuǎn)子的密封間隙處（主要指圍帶密封處，該處汽流的流高、中壓轉(zhuǎn)子的密封間隙處（主要指圍帶密封處，該處汽流的流速較高）主要由螺旋流效應(yīng)引起的，密封力形成源于高速旋轉(zhuǎn)的速較高）主要由螺旋流效應(yīng)引起的，密封力形成源于高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)

10、子對(duì)密封中蒸汽介質(zhì)的吸卷作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子在密封中的偏心運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子對(duì)密封中蒸汽介質(zhì)的吸卷作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子在密封中的偏心運(yùn)動(dòng)為相對(duì)于幾何中心的小偏心運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)態(tài)力可簡化用類似于描為相對(duì)于幾何中心的小偏心運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)態(tài)力可簡化用類似于描述軸承動(dòng)力特性的述軸承動(dòng)力特性的4個(gè)彈性系數(shù)和個(gè)彈性系數(shù)和4個(gè)阻尼系數(shù)表示：個(gè)阻尼系數(shù)表示： 該密封動(dòng)態(tài)力的大小與密封進(jìn)出口汽流參數(shù)、密封的結(jié)構(gòu)參該密封動(dòng)態(tài)力的大小與密封進(jìn)出口汽流參數(shù)、密封的結(jié)構(gòu)參數(shù)、密封的間隙及轉(zhuǎn)子在密封中的偏心運(yùn)動(dòng)有關(guān)。數(shù)、密封的間隙及轉(zhuǎn)子在密封中的偏心運(yùn)動(dòng)有關(guān)。.yxBBBByxAAAAffyyyxxyxxyyyxxyxxQyQxTPRI 在轉(zhuǎn)子端部軸

11、封處和隔板密封處的間隙激振力主要是由在轉(zhuǎn)子端部軸封處和隔板密封處的間隙激振力主要是由于氣體彈性效應(yīng)和二次流效應(yīng)引起的。當(dāng)轉(zhuǎn)子存在偏心和傾于氣體彈性效應(yīng)和二次流效應(yīng)引起的。當(dāng)轉(zhuǎn)子存在偏心和傾角時(shí)，在汽機(jī)端部將產(chǎn)生氣體彈性效應(yīng)和二次流效應(yīng)，其中角時(shí)，在汽機(jī)端部將產(chǎn)生氣體彈性效應(yīng)和二次流效應(yīng)，其中氣體彈性效應(yīng)只有在汽封齒進(jìn)口間隙大于汽封齒出口間隙氣體彈性效應(yīng)只有在汽封齒進(jìn)口間隙大于汽封齒出口間隙（收斂型）時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致（收斂型）時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致“負(fù)阻尼負(fù)阻尼”作功，轉(zhuǎn)子趨于失穩(wěn)；作功，轉(zhuǎn)子趨于失穩(wěn)；但當(dāng)汽封齒進(jìn)口間隙小于汽封齒出口間隙（發(fā)散型）時(shí)，可但當(dāng)汽封齒進(jìn)口間隙小于汽封齒出口間隙（發(fā)散型）時(shí)，可產(chǎn)生

12、一正阻尼力，其有助于提高轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。產(chǎn)生一正阻尼力，其有助于提高轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。 TPRI2.3 作用在轉(zhuǎn)子上的靜態(tài)蒸汽力作用在轉(zhuǎn)子上的靜態(tài)蒸汽力 由于高壓缸進(jìn)汽方式的影響，高壓蒸汽產(chǎn)生一作用于轉(zhuǎn)子的由于高壓缸進(jìn)汽方式的影響，高壓蒸汽產(chǎn)生一作用于轉(zhuǎn)子的蒸汽力，其一方面其可影響軸頸在軸承中的位置，改變了軸承的蒸汽力，其一方面其可影響軸頸在軸承中的位置，改變了軸承的動(dòng)力特性（因軸承載荷變化）而造成轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)，另一方面使動(dòng)力特性（因軸承載荷變化）而造成轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)，另一方面使轉(zhuǎn)子在汽缸中的徑向位置發(fā)生變化，引起通流部分間隙的變化。轉(zhuǎn)子在汽缸中的徑向位置發(fā)生變化，引起通流部分間隙的變化。在噴嘴調(diào)節(jié)汽

13、輪機(jī)中該蒸汽力是由于部分進(jìn)汽引起的，通?？紤]在噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)中該蒸汽力是由于部分進(jìn)汽引起的，通常考慮到汽缸溫差方面的因素，噴嘴調(diào)節(jié)模式運(yùn)行時(shí)首先開啟控制下半到汽缸溫差方面的因素，噴嘴調(diào)節(jié)模式運(yùn)行時(shí)首先開啟控制下半180180范圍內(nèi)的噴嘴的調(diào)節(jié)汽閥，一般是下缸先進(jìn)汽。調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴范圍內(nèi)的噴嘴的調(diào)節(jié)汽閥，一般是下缸先進(jìn)汽。調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴進(jìn)汽的非對(duì)稱性，引起不對(duì)稱的蒸汽力作用在轉(zhuǎn)子上，在某個(gè)工進(jìn)汽的非對(duì)稱性，引起不對(duì)稱的蒸汽力作用在轉(zhuǎn)子上，在某個(gè)工況其合力可能是一個(gè)向上抬起轉(zhuǎn)子的力況其合力可能是一個(gè)向上抬起轉(zhuǎn)子的力, ,從而減少了軸承比壓，導(dǎo)從而減少了軸承比壓，導(dǎo)致軸瓦穩(wěn)定性降低。此力的大小和方向與機(jī)組運(yùn)

14、行中各調(diào)門的開致軸瓦穩(wěn)定性降低。此力的大小和方向與機(jī)組運(yùn)行中各調(diào)門的開啟順序、開度和各調(diào)門噴嘴數(shù)量有關(guān)。啟順序、開度和各調(diào)門噴嘴數(shù)量有關(guān)。TPRI3 蒸汽激振蒸汽激振的振動(dòng)特征的振動(dòng)特征振動(dòng)產(chǎn)生于高參數(shù)、大容量機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子或高中壓轉(zhuǎn)子；振動(dòng)產(chǎn)生于高參數(shù)、大容量機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子或高中壓轉(zhuǎn)子；振動(dòng)敏感于負(fù)荷振動(dòng)敏感于負(fù)荷，且一般發(fā)生在較高負(fù)荷工況；且一般發(fā)生在較高負(fù)荷工況；振動(dòng)與某一門檻負(fù)荷關(guān)系密切、重復(fù)性較好；振動(dòng)與某一門檻負(fù)荷關(guān)系密切、重復(fù)性較好；振動(dòng)有時(shí)與調(diào)門的開啟順序和調(diào)門開度有關(guān)，通過調(diào)換或關(guān)閉振動(dòng)有時(shí)與調(diào)門的開啟順序和調(diào)門開度有關(guān)，通過調(diào)換或關(guān)閉有關(guān)閥門能夠避免低頻振動(dòng)的發(fā)生或減小低頻

15、振動(dòng)的幅度；有關(guān)閥門能夠避免低頻振動(dòng)的發(fā)生或減小低頻振動(dòng)的幅度；蒸汽激振產(chǎn)生的自激振動(dòng)為轉(zhuǎn)子的正向進(jìn)動(dòng)；蒸汽激振產(chǎn)生的自激振動(dòng)為轉(zhuǎn)子的正向進(jìn)動(dòng)；振動(dòng)頻率為低頻，與工作轉(zhuǎn)速無關(guān)，通常以接近工作轉(zhuǎn)速一半振動(dòng)頻率為低頻，與工作轉(zhuǎn)速無關(guān)，通常以接近工作轉(zhuǎn)速一半的頻率分量為主，嚴(yán)重時(shí)有時(shí)振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速頻率，的頻率分量為主，嚴(yán)重時(shí)有時(shí)振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速頻率，該振動(dòng)也會(huì)呈現(xiàn)其它一些諧波頻率分量。該振動(dòng)也會(huì)呈現(xiàn)其它一些諧波頻率分量。TPRI三、蒸汽激振對(duì)軸系穩(wěn)定性的影響三、蒸汽激振對(duì)軸系穩(wěn)定性的影響1 超臨界機(jī)組軸系振動(dòng)穩(wěn)定性理論分析中應(yīng)按轉(zhuǎn)超臨界機(jī)組軸系振動(dòng)穩(wěn)定性理論分析中應(yīng)按轉(zhuǎn)子子-

16、-軸承軸承- -蒸汽系統(tǒng)模型進(jìn)行計(jì)算蒸汽系統(tǒng)模型進(jìn)行計(jì)算 實(shí)際的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是由若干級(jí)葉輪組成，除其兩端受到實(shí)際的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是由若干級(jí)葉輪組成，除其兩端受到支撐軸承的油膜力作用外，在相應(yīng)的葉頂和軸封處還受到蒸支撐軸承的油膜力作用外，在相應(yīng)的葉頂和軸封處還受到蒸汽激振力的作用，故要建立其精確的數(shù)學(xué)模型較為困難。通汽激振力的作用，故要建立其精確的數(shù)學(xué)模型較為困難。通常是將轉(zhuǎn)子軸承常是將轉(zhuǎn)子軸承- -蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行?；幚?，將其離散為蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行模化處理，將其離散為N N個(gè)個(gè)集中質(zhì)量園盤的節(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量園盤的節(jié)點(diǎn), ,其間用其間用N-1N-1個(gè)無質(zhì)量的彈性軸段相連。個(gè)無質(zhì)量的彈性軸段相連。有關(guān)的軸承油膜力

17、、葉頂間隙激振力和密封間隙激振力的影有關(guān)的軸承油膜力、葉頂間隙激振力和密封間隙激振力的影響施加到與軸系相關(guān)的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)上。響施加到與軸系相關(guān)的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)上。TPRI 對(duì)于由園盤和彈性軸段組成的第個(gè)單元對(duì)于由園盤和彈性軸段組成的第個(gè)單元, ,它們左、右兩它們左、右兩端的力和位移狀態(tài)矢量關(guān)系可用傳遞矩陣端的力和位移狀態(tài)矢量關(guān)系可用傳遞矩陣TT來表示來表示, ,即即: : ZZi iR R =T =Ti iZZi iL L 根據(jù)相鄰單元間狀態(tài)矢量的相互關(guān)系根據(jù)相鄰單元間狀態(tài)矢量的相互關(guān)系, ,最后一個(gè)單元和最后一個(gè)單元和第一個(gè)單元的狀態(tài)矢量關(guān)系可用總傳遞矩陣第一個(gè)單元的狀態(tài)矢量關(guān)系可用總傳遞矩陣UU

18、表示表示, ,即即: : ZZN NR R =U =U ZZ0 0L L 其中：其中： U=TU=TN NTTN-1N-1TT1 1TT0 0 每一個(gè)單元的傳遞矩陣可以表示成系統(tǒng)特征根每一個(gè)單元的傳遞矩陣可以表示成系統(tǒng)特征根P P的二次的二次多項(xiàng)式形式多項(xiàng)式形式, ,即即: : TTi i=I+T=I+Ti i(1)(1)P+TP+Ti i(2)(2)P P2 2 根據(jù)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的邊界條件根據(jù)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的邊界條件, ,可得到以行列式表示可得到以行列式表示的特征方程的特征方程, ,即即: : DetDetD=0D=0 TPRI 上式展開并整理后得到如下多項(xiàng)式方程上式展開并整理后得到如下多項(xiàng)式

19、方程: : C C0 0+C+C1 1P+CP+C2 2P P2 2+ +C+CN-1N-1P PN-1N-1+P+PN N=0 =0 通過數(shù)值疊代法可以求出該代數(shù)方程的特征根。系統(tǒng)的通過數(shù)值疊代法可以求出該代數(shù)方程的特征根。系統(tǒng)的特征根一般為共軛復(fù)數(shù)形式特征根一般為共軛復(fù)數(shù)形式, ,即即P=P=ii。其中實(shí)部。其中實(shí)部為阻為阻尼系數(shù)尼系數(shù), ,虛部虛部為系統(tǒng)的渦動(dòng)頻率為系統(tǒng)的渦動(dòng)頻率, ,而其對(duì)數(shù)衰減率數(shù)學(xué)表達(dá)而其對(duì)數(shù)衰減率數(shù)學(xué)表達(dá)式為式為=-2/,=-2/,如果如果大于零則系統(tǒng)穩(wěn)定大于零則系統(tǒng)穩(wěn)定, ,反之則系統(tǒng)失反之則系統(tǒng)失穩(wěn)。穩(wěn)。 根據(jù)上述傳遞矩陣根據(jù)上述傳遞矩陣- -多項(xiàng)式方程原理編

20、制了轉(zhuǎn)子多項(xiàng)式方程原理編制了轉(zhuǎn)子- -軸承軸承- -蒸蒸汽系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算程序。通過計(jì)算轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的各汽系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算程序。通過計(jì)算轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的各階阻尼固有頻率，可求出其對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率，進(jìn)而確定定階阻尼固有頻率，可求出其對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率，進(jìn)而確定定系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，并進(jìn)行軸系優(yōu)化設(shè)計(jì)。該程序可以考慮系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，并進(jìn)行軸系優(yōu)化設(shè)計(jì)。該程序可以考慮軸承油膜特性、葉頂間隙激勵(lì)、迷宮密封流體激勵(lì)、軸段的軸承油膜特性、葉頂間隙激勵(lì)、迷宮密封流體激勵(lì)、軸段的剪切變形、園盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和陀螺效應(yīng)以及溫度對(duì)材料彈性模剪切變形、園盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和陀螺效應(yīng)以及溫度對(duì)材料彈性模量的影響等因素量的影響等

21、因素。TPRI3 算例分析算例分析3.1 3.1 某壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子算例某壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子算例 該壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如下圖所示。其由兩個(gè)完全相同的圓柱型軸該壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如下圖所示。其由兩個(gè)完全相同的圓柱型軸承支承，軸承內(nèi)徑承支承，軸承內(nèi)徑50mm,50mm,寬度寬度30mm30mm，用，用22#22#透平油，軸承潤滑油壓透平油，軸承潤滑油壓力和溫度分別為大氣壓和室溫。園盤直徑力和溫度分別為大氣壓和室溫。園盤直徑150mm150mm，寬度，寬度100mm100mm。轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸和園盤材料為軸和園盤材料為45#45#鋼，材料密度為鋼，材料密度為7.87.810103 3Kg/mKg/m3 3，彈性模量為，彈性模量為

22、2.182.1810101111N/mN/m，工作轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速30003000r/minr/min。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖TPRI 據(jù)有關(guān)軸承手冊(cè)查得據(jù)有關(guān)軸承手冊(cè)查得3000r/min3000r/min轉(zhuǎn)速下支承軸承的油膜剛度系轉(zhuǎn)速下支承軸承的油膜剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)如下數(shù)和阻尼系數(shù)如下: :K Kxxxx=3.0607=3.060710106 6N/mN/m，K Kxyxy=-9.2204=-9.220410105 5N/mN/mK Kyxyx=3.9554=3.955410105 5N/mN/m，K Kyyyy=5.1748=5.174810106 6N/mN/mC Cxxxx=1.243

23、8=1.243810104 4N.s/mN.s/m，C Cxyxy=8.8496=8.849610103 3N.s/mN.s/mC Cyxyx=6.3804=6.380410103 3N.s/mN.s/m，C Cyyyy=2.0366=2.036610104 4N.s/mN.s/m 將轉(zhuǎn)子系統(tǒng)化分為將轉(zhuǎn)子系統(tǒng)化分為1010個(gè)單元點(diǎn)個(gè)單元點(diǎn)(9(9個(gè)軸段個(gè)軸段) )，兩個(gè)軸承分別位于，兩個(gè)軸承分別位于第第2 2和第和第9 9個(gè)單元，計(jì)算中考慮園盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和陀螺力矩及轉(zhuǎn)軸個(gè)單元，計(jì)算中考慮園盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和陀螺力矩及轉(zhuǎn)軸剪切變形等的影響。計(jì)算出的前兩階阻尼固有頻率及其相應(yīng)的對(duì)剪切變形等的影響。計(jì)算

24、出的前兩階阻尼固有頻率及其相應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率分別為數(shù)衰減率分別為482.05 1/482.05 1/s s、1.86181.8618和和672.93 1/672.93 1/s s、0.93190.9319。 當(dāng)在葉輪上作用有葉頂間隙激振力，則前兩階阻尼固有頻率對(duì)當(dāng)在葉輪上作用有葉頂間隙激振力，則前兩階阻尼固有頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率與葉頂間隙激振力大小的關(guān)系如下圖所示。從中應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率與葉頂間隙激振力大小的關(guān)系如下圖所示。從中可以看出，隨著葉頂間隙激振因子可以看出，隨著葉頂間隙激振因子q q的增大，一階對(duì)數(shù)衰減率增加，的增大，一階對(duì)數(shù)衰減率增加，而二階對(duì)數(shù)衰減率減小，且變得不穩(wěn)定。此外，當(dāng)而二階對(duì)

25、數(shù)衰減率減小，且變得不穩(wěn)定。此外，當(dāng)q q增大到一定數(shù)增大到一定數(shù)值后，二者的固有頻率相互接近，達(dá)值后，二者的固有頻率相互接近，達(dá)600 1/600 1/s s左右。左右。TPRI前兩階對(duì)數(shù)衰減率與葉頂間隙激振因子的關(guān)系曲線-3.00-2.00-1.000.001.002.003.004.005.000.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0（106）（106）（106N/m）TPRI3.2 3.2 某某300MW300MW機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子算例機(jī)組高中壓轉(zhuǎn)子算例 以某以某300MW300MW機(jī)組的高中壓轉(zhuǎn)子為例進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算工況為額定機(jī)組的高中壓轉(zhuǎn)子為例進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算工

26、況為額定負(fù)荷，僅考慮高中壓轉(zhuǎn)子葉頂間隙激振力的影響。負(fù)荷，僅考慮高中壓轉(zhuǎn)子葉頂間隙激振力的影響。3.2.1 3.2.1 葉頂間隙激振因子的計(jì)算結(jié)果葉頂間隙激振因子的計(jì)算結(jié)果 根據(jù)高中壓轉(zhuǎn)子額定負(fù)荷下各級(jí)的級(jí)功率、熱力參數(shù)、葉片的根據(jù)高中壓轉(zhuǎn)子額定負(fù)荷下各級(jí)的級(jí)功率、熱力參數(shù)、葉片的幾何尺寸，幾何尺寸，計(jì)算出各級(jí)葉輪的計(jì)算出各級(jí)葉輪的葉頂間隙激振因子，如下表所示。葉頂間隙激振因子，如下表所示。 單位：單位： N/mN/m 級(jí)號(hào)級(jí)號(hào) 高壓各級(jí)高壓各級(jí) 中壓各級(jí)中壓各級(jí)調(diào)節(jié)級(jí)調(diào)節(jié)級(jí) 6545.106545.10 1 977.82 668.72 1 977.82 668.72 2 987.27 668

27、.95987.27 668.95 3 988.79 647.17988.79 647.17 4 998.41 637.05998.41 637.05 5 980.85 589.97980.85 589.97 6 6 964.86 526.47964.86 526.47 7 936.96 504.90936.96 504.90 8 831.94 480.72831.94 480.72 9 800.90 433.85800.90 433.85 10 771.67771.67 11 735.16735.16 TPRI3.2.2 3.2.2 高中壓轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果高中壓轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果 考慮和不考

28、慮高中壓轉(zhuǎn)子各級(jí)葉頂間隙激振影響兩種情況下高考慮和不考慮高中壓轉(zhuǎn)子各級(jí)葉頂間隙激振影響兩種情況下高中壓轉(zhuǎn)子前兩階阻尼固有頻率（對(duì)應(yīng)于水平和垂直方向）及其對(duì)中壓轉(zhuǎn)子前兩階阻尼固有頻率（對(duì)應(yīng)于水平和垂直方向）及其對(duì)數(shù)衰減率如下表。數(shù)衰減率如下表。 不考慮葉頂間隙激振影響不考慮葉頂間隙激振影響 考慮葉頂間隙激振影響考慮葉頂間隙激振影響阻尼固有頻率（阻尼固有頻率（1/s1/s） 對(duì)數(shù)衰減率對(duì)數(shù)衰減率阻尼固有頻率（阻尼固有頻率（1/s1/s） 對(duì)數(shù)衰減率對(duì)數(shù)衰減率185.78096185.780960.598528 0.598528 185.80124185.801240.6987700.6987701

29、88.35298188.352980.6642720.664272 188.32968 188.32968 0.5654810.565481 從中可以看出考慮葉頂間隙激振影響后高中壓轉(zhuǎn)子水平和垂直從中可以看出考慮葉頂間隙激振影響后高中壓轉(zhuǎn)子水平和垂直方向最低階阻尼固有頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率分別有一定的增加和方向最低階阻尼固有頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率分別有一定的增加和降低。降低。TPRI四、國內(nèi)外超臨界壓力汽輪機(jī)蒸汽激振情況四、國內(nèi)外超臨界壓力汽輪機(jī)蒸汽激振情況1 美國美國早期投運(yùn)的數(shù)十臺(tái)早期投運(yùn)的數(shù)十臺(tái)450MW、600MW、700MW、800MW和和1300MW容量等級(jí)的機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生過蒸汽激

30、振引起的低頻容量等級(jí)的機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生過蒸汽激振引起的低頻振動(dòng)。振動(dòng)。 EPRIEPRI對(duì)全美所有的超臨界壓力汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全面調(diào)研之后，對(duì)全美所有的超臨界壓力汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全面調(diào)研之后，得出結(jié)論如下：得出結(jié)論如下：“蒸汽激振引起的高壓轉(zhuǎn)子和噴嘴腔室振動(dòng)是超蒸汽激振引起的高壓轉(zhuǎn)子和噴嘴腔室振動(dòng)是超臨界機(jī)組汽輪機(jī)存在的兩個(gè)主要問題臨界機(jī)組汽輪機(jī)存在的兩個(gè)主要問題”。美國通過多年的不斷摸索，采取更換軸瓦、改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)（汽美國通過多年的不斷摸索，采取更換軸瓦、改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)（汽機(jī)密封結(jié)構(gòu)、動(dòng)靜間隙等）、在迷宮密封中沿軸向安裝止渦裝置、機(jī)密封結(jié)構(gòu)、動(dòng)靜間隙等）、在迷宮密封中沿軸向安裝止渦裝置、調(diào)整

31、調(diào)門開啟順序和開度等方法才基本消除超臨界壓力機(jī)組高壓調(diào)整調(diào)門開啟順序和開度等方法才基本消除超臨界壓力機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子的這種低頻振動(dòng)故障。轉(zhuǎn)子的這種低頻振動(dòng)故障。TPRI2 2 美國案例分析美國案例分析2.1 美國美國The Southern California Edison company 790MW超臨界汽機(jī)超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn) 該公司共擁有該公司共擁有6 6臺(tái)同型號(hào)超臨界壓力汽輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)同型號(hào)超臨界壓力汽輪發(fā)電機(jī)組(790MW(790MW，24.13MPa, 24.13MPa, 538/538538/538，雙軸，雙軸) )，其中一臺(tái)機(jī)組在投運(yùn)的十幾年間，當(dāng)有功負(fù)荷接

32、，其中一臺(tái)機(jī)組在投運(yùn)的十幾年間，當(dāng)有功負(fù)荷接近滿負(fù)荷時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，并造成高壓轉(zhuǎn)子和中壓轉(zhuǎn)子近滿負(fù)荷時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，并造成高壓轉(zhuǎn)子和中壓轉(zhuǎn)子之間軸承座內(nèi)的軸瓦頻繁損壞。為了防止機(jī)組產(chǎn)生突發(fā)振動(dòng)，不得不將之間軸承座內(nèi)的軸瓦頻繁損壞。為了防止機(jī)組產(chǎn)生突發(fā)振動(dòng)，不得不將負(fù)荷限制在負(fù)荷限制在600MW600MW以內(nèi)。通過技術(shù)咨詢服務(wù)公司以及制造廠，該公司找以內(nèi)。通過技術(shù)咨詢服務(wù)公司以及制造廠，該公司找到了控制高負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)子劇烈振動(dòng)的方法，但是并沒有找到根治到了控制高負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)子劇烈振動(dòng)的方法，但是并沒有找到根治高壓轉(zhuǎn)子劇烈振動(dòng)以及軸瓦損壞的方法。高壓轉(zhuǎn)子劇烈振動(dòng)

33、以及軸瓦損壞的方法。 進(jìn)一步的測試、分析研究表進(jìn)一步的測試、分析研究表明，引起突發(fā)劇烈振動(dòng)的原因?yàn)榈皖l振動(dòng)成分，其頻率接近于明，引起突發(fā)劇烈振動(dòng)的原因?yàn)榈皖l振動(dòng)成分，其頻率接近于0.5X0.5X，引，引起該振動(dòng)故障的原因可能是軸瓦支撐松動(dòng)或汽流激振。再者，通過現(xiàn)場起該振動(dòng)故障的原因可能是軸瓦支撐松動(dòng)或汽流激振。再者，通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，觀察發(fā)現(xiàn)，2 2號(hào)軸瓦和號(hào)軸瓦和3 3號(hào)軸瓦在熱態(tài)工況下的標(biāo)高相對(duì)變化量較大，且號(hào)軸瓦在熱態(tài)工況下的標(biāo)高相對(duì)變化量較大，且密封腔室中極高的蒸汽壓力使高負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)軸在軸瓦間隙內(nèi)上浮密封腔室中極高的蒸汽壓力使高負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)軸在軸瓦間隙內(nèi)上浮量較大。量較大。T

34、PRI振動(dòng)處理及效果振動(dòng)處理及效果 通過采取不揭高壓缸和低壓缸，不吊出轉(zhuǎn)子的方法對(duì)高、中壓缸的通過采取不揭高壓缸和低壓缸，不吊出轉(zhuǎn)子的方法對(duì)高、中壓缸的滑銷系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢查，并對(duì)滑銷系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢查，并對(duì)2 2瓦和瓦和3 3瓦軸承座支撐進(jìn)行了處理，同瓦軸承座支撐進(jìn)行了處理，同時(shí)安裝儀表測試各瓦的油膜壓力、轉(zhuǎn)軸在軸瓦間隙內(nèi)的穩(wěn)態(tài)位置、軸時(shí)安裝儀表測試各瓦的油膜壓力、轉(zhuǎn)軸在軸瓦間隙內(nèi)的穩(wěn)態(tài)位置、軸瓦溫度以及軸承座標(biāo)高變化。啟動(dòng)后當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到滿負(fù)荷的瓦溫度以及軸承座標(biāo)高變化。啟動(dòng)后當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到滿負(fù)荷的90909595時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子的低頻振動(dòng)分量幅值不超過時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子的低頻振動(dòng)分量幅值不超過35

35、35m m，同時(shí)發(fā)現(xiàn)順序閥，同時(shí)發(fā)現(xiàn)順序閥運(yùn)行方式下運(yùn)行方式下4 4號(hào)調(diào)門（最后一個(gè)開啟的調(diào)門）對(duì)軸系穩(wěn)定性有較大的影號(hào)調(diào)門（最后一個(gè)開啟的調(diào)門）對(duì)軸系穩(wěn)定性有較大的影響。響。 在一年之后的大修中，更換第一級(jí)葉片，修復(fù)第一級(jí)噴嘴，改進(jìn)在一年之后的大修中，更換第一級(jí)葉片，修復(fù)第一級(jí)噴嘴，改進(jìn)葉頂汽封，同時(shí)減小葉頂汽封，同時(shí)減小2 2號(hào)、號(hào)、3 3號(hào)軸瓦頂隙，擴(kuò)大其側(cè)隙。檢修后的運(yùn)行號(hào)軸瓦頂隙，擴(kuò)大其側(cè)隙。檢修后的運(yùn)行表明，在表明，在4 4號(hào)調(diào)門關(guān)閉的情況下，滿負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)得到號(hào)調(diào)門關(guān)閉的情況下，滿負(fù)荷工況下高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)得到了較大改善。高壓調(diào)門的開啟方式對(duì)轉(zhuǎn)子在軸瓦間隙內(nèi)的相對(duì)穩(wěn)

36、態(tài)平了較大改善。高壓調(diào)門的開啟方式對(duì)轉(zhuǎn)子在軸瓦間隙內(nèi)的相對(duì)穩(wěn)態(tài)平均位置影響較大，并誘發(fā)軸系振動(dòng)波動(dòng)，所以該機(jī)組振動(dòng)故障應(yīng)為汽均位置影響較大，并誘發(fā)軸系振動(dòng)波動(dòng)，所以該機(jī)組振動(dòng)故障應(yīng)為汽流激振。直到目前電廠仍然沒有找到徹底消除高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)的措流激振。直到目前電廠仍然沒有找到徹底消除高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)的措施，機(jī)組在運(yùn)行中不能開啟全部調(diào)門。施，機(jī)組在運(yùn)行中不能開啟全部調(diào)門。 TPRI2.2 美國美國The Tennessee Valley AuthorityCumberland No.2 1300MW超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn) 田納西州水利管理局田納西州水利管理局Cumb

37、erland Cumberland 電站電站2 2號(hào)機(jī)組號(hào)機(jī)組(1300MW, 24.13MPa, (1300MW, 24.13MPa, 538/538538/538，雙軸，雙軸) )，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到900MW900MW時(shí)，由高壓缸和兩低壓缸時(shí)，由高壓缸和兩低壓缸組成的軸系的高壓轉(zhuǎn)子突然產(chǎn)生組成的軸系的高壓轉(zhuǎn)子突然產(chǎn)生28Hz28Hz低頻振動(dòng)，若繼續(xù)帶負(fù)荷高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)，若繼續(xù)帶負(fù)荷高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)會(huì)急劇增加，足以引起自動(dòng)保護(hù)跳機(jī)。低頻振動(dòng)會(huì)急劇增加，足以引起自動(dòng)保護(hù)跳機(jī)。振動(dòng)處理及效果振動(dòng)處理及效果 該電站邀請(qǐng)制造廠（該電站邀請(qǐng)制造廠（ABBABB）、美國電力中央研究所（）

38、、美國電力中央研究所（EPRIEPRI）和克利）和克利夫來機(jī)械振動(dòng)研究所對(duì)振動(dòng)故障進(jìn)行診斷。診斷結(jié)果為：夫來機(jī)械振動(dòng)研究所對(duì)振動(dòng)故障進(jìn)行診斷。診斷結(jié)果為：“高壓轉(zhuǎn)子低高壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)的出現(xiàn)與機(jī)組轉(zhuǎn)速無關(guān)，而與機(jī)組負(fù)荷關(guān)系密切，故可排除油膜頻振動(dòng)的出現(xiàn)與機(jī)組轉(zhuǎn)速無關(guān)，而與機(jī)組負(fù)荷關(guān)系密切，故可排除油膜振蕩問題，振動(dòng)故障應(yīng)為汽流激振振蕩問題，振動(dòng)故障應(yīng)為汽流激振”。EPRIEPRI根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及由電站和根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及由電站和ABBABB技術(shù)人員測量的數(shù)據(jù)，建立了機(jī)組轉(zhuǎn)子技術(shù)人員測量的數(shù)據(jù)，建立了機(jī)組轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。支承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。?；秃筇幚碓趥€(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，計(jì)算分析在模化和

39、后處理在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，計(jì)算分析在SunSun工作站上進(jìn)行。采工作站上進(jìn)行。采用用COJOURCOJOUR軟件計(jì)算各軸承的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)；采用軟件計(jì)算各軸承的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)；采用FEATUREFEATURE軟件計(jì)軟件計(jì)算軸系的臨界轉(zhuǎn)速、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)和穩(wěn)定性；通過修正轉(zhuǎn)子系統(tǒng)算軸系的臨界轉(zhuǎn)速、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)和穩(wěn)定性；通過修正轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度和阻尼，計(jì)入汽流作用在轉(zhuǎn)子上的周向力。分析的主要內(nèi)容為怎的剛度和阻尼，計(jì)入汽流作用在轉(zhuǎn)子上的周向力。分析的主要內(nèi)容為怎樣改變汽輪機(jī)部件的幾何形狀可以消除汽流激振。分析結(jié)果表明：若在樣改變汽輪機(jī)部件的幾何形狀可以消除汽流激振。分析結(jié)果表明：若在

40、迷宮密封中沿軸向安裝止渦裝置（其可以減小汽流在密封中的切向流動(dòng)迷宮密封中沿軸向安裝止渦裝置（其可以減小汽流在密封中的切向流動(dòng)速度），機(jī)組可以安全帶到滿負(fù)荷。速度），機(jī)組可以安全帶到滿負(fù)荷。 TPRI2.3 美國美國The Detroit Edison Company 800MW超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn) 該公司共擁有該公司共擁有4 4臺(tái)臺(tái)800MW (24.82MPa, 538/538)800MW (24.82MPa, 538/538)超臨界壓力汽輪發(fā)超臨界壓力汽輪發(fā)電機(jī)組，其中一臺(tái)機(jī)組當(dāng)有功負(fù)荷帶到電機(jī)組，其中一臺(tái)機(jī)組當(dāng)有功負(fù)荷帶到700MW700MW時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子出

41、現(xiàn)突發(fā)劇烈時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子出現(xiàn)突發(fā)劇烈低頻振動(dòng)，該振動(dòng)分量的頻率為低頻振動(dòng)，該振動(dòng)分量的頻率為34Hz34Hz（高壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻（高壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率）。該低頻振動(dòng)隨高壓缸進(jìn)汽量的增大急劇發(fā)散，在達(dá)到滿負(fù)荷功率率）。該低頻振動(dòng)隨高壓缸進(jìn)汽量的增大急劇發(fā)散，在達(dá)到滿負(fù)荷功率之前高壓轉(zhuǎn)軸振動(dòng)就超過保護(hù)值，引起機(jī)組保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。由突發(fā)振動(dòng)之前高壓轉(zhuǎn)軸振動(dòng)就超過保護(hù)值，引起機(jī)組保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)。由突發(fā)振動(dòng)分量頻率特性及與機(jī)組負(fù)荷的密切相關(guān)性可以判斷出該機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子存分量頻率特性及與機(jī)組負(fù)荷的密切相關(guān)性可以判斷出該機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子存在汽流激振故障。在汽流激振故障。振動(dòng)處理及效果振動(dòng)處理及效果

42、該公司研究分析認(rèn)為引起軸系失穩(wěn)的汽流激振力產(chǎn)生于高壓缸蒸汽泄該公司研究分析認(rèn)為引起軸系失穩(wěn)的汽流激振力產(chǎn)生于高壓缸蒸汽泄露處，是流體動(dòng)力與機(jī)械結(jié)構(gòu)相互作用而產(chǎn)生的，并與設(shè)計(jì)參數(shù)（汽輪露處，是流體動(dòng)力與機(jī)械結(jié)構(gòu)相互作用而產(chǎn)生的，并與設(shè)計(jì)參數(shù)（汽輪機(jī)密封結(jié)構(gòu)、動(dòng)靜間隙等）以及蒸汽參數(shù)（蒸汽流量、溫度、流速）有機(jī)密封結(jié)構(gòu)、動(dòng)靜間隙等）以及蒸汽參數(shù)（蒸汽流量、溫度、流速）有關(guān)。關(guān)。通過進(jìn)行振動(dòng)與機(jī)組負(fù)荷以及調(diào)門開啟順序、開度之間影響關(guān)系通過進(jìn)行振動(dòng)與機(jī)組負(fù)荷以及調(diào)門開啟順序、開度之間影響關(guān)系的試驗(yàn)研究，找出了控制和消除高壓轉(zhuǎn)子汽流激振的方法。的試驗(yàn)研究，找出了控制和消除高壓轉(zhuǎn)子汽流激振的方法。 TPR

43、I3 前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)相當(dāng)數(shù)量的相當(dāng)數(shù)量的300MW、500MW、800MW容量等級(jí)的機(jī)組的高容量等級(jí)的機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生過蒸汽激振引起的低頻振動(dòng)。壓轉(zhuǎn)子發(fā)生過蒸汽激振引起的低頻振動(dòng)。前蘇聯(lián)對(duì)超臨界壓力汽輪機(jī)低頻振動(dòng)研究結(jié)論為：雖然超臨前蘇聯(lián)對(duì)超臨界壓力汽輪機(jī)低頻振動(dòng)研究結(jié)論為：雖然超臨界壓力汽輪機(jī)存在蒸汽激振力，但是否會(huì)出現(xiàn)低頻振動(dòng)還決定界壓力汽輪機(jī)存在蒸汽激振力，但是否會(huì)出現(xiàn)低頻振動(dòng)還決定于各支承軸承油膜阻尼大小以及油膜是否有附加的激振作用。于各支承軸承油膜阻尼大小以及油膜是否有附加的激振作用。機(jī)組帶負(fù)荷工況下的低頻振動(dòng)主要由通流部分固有的汽動(dòng)力機(jī)組帶負(fù)荷工況下的低頻振動(dòng)主要由通流部分固有的汽

44、動(dòng)力所引起，采用新型葉頂汽封結(jié)構(gòu)、調(diào)整高壓配汽結(jié)構(gòu)等是解決所引起，采用新型葉頂汽封結(jié)構(gòu)、調(diào)整高壓配汽結(jié)構(gòu)等是解決汽輪機(jī)低頻振動(dòng)的有效措施。汽輪機(jī)低頻振動(dòng)的有效措施。TPRI4 4 前蘇聯(lián)超臨界汽機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)分析前蘇聯(lián)超臨界汽機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)分析4.1 K-300-240 列寧格勒金屬工廠生產(chǎn)的該型汽輪機(jī)早期可用率很低，列寧格勒金屬工廠生產(chǎn)的該型汽輪機(jī)早期可用率很低，19641964年至年至19651965年統(tǒng)計(jì)均在年統(tǒng)計(jì)均在4040以下。其中一個(gè)主要問題為軸系的低頻振動(dòng)以下。其中一個(gè)主要問題為軸系的低頻振動(dòng)汽汽流激振，據(jù)流激振，據(jù)19691969年統(tǒng)計(jì)，年統(tǒng)計(jì)，4040的停機(jī)時(shí)間用來消除因汽流激振引起

45、的的停機(jī)時(shí)間用來消除因汽流激振引起的軸系低頻振動(dòng)問題。通過對(duì)該型機(jī)組圍帶汽封的改造，提高了汽封在軸系低頻振動(dòng)問題。通過對(duì)該型機(jī)組圍帶汽封的改造，提高了汽封在長期運(yùn)行中的可靠性；最大限度地減少了漏汽；消除了中壓缸各級(jí)圍長期運(yùn)行中的可靠性；最大限度地減少了漏汽；消除了中壓缸各級(jí)圍帶汽封碰摩現(xiàn)象；使汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性提高了帶汽封碰摩現(xiàn)象；使汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性提高了1 12 2；改造后的該型汽；改造后的該型汽輪機(jī)軸系在帶大負(fù)荷工況下也沒有出現(xiàn)低頻振動(dòng)問題。輪機(jī)軸系在帶大負(fù)荷工況下也沒有出現(xiàn)低頻振動(dòng)問題。TPRI4.2 K-500-240 哈爾科夫汽輪發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的哈爾科夫汽輪發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的K-500-240-1K

46、-500-240-1型汽輪機(jī)投運(yùn)后，出現(xiàn)不型汽輪機(jī)投運(yùn)后，出現(xiàn)不少問題，可用率很低。其中一個(gè)主要問題為汽流激振，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到少問題，可用率很低。其中一個(gè)主要問題為汽流激振，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷帶到180MW180MW以上時(shí)，軸系以上時(shí)，軸系1 1、2 2、3 3號(hào)軸承出現(xiàn)低頻振動(dòng)。號(hào)軸承出現(xiàn)低頻振動(dòng)。 改進(jìn)措施為：改進(jìn)措施為：高壓轉(zhuǎn)子增加一個(gè)輔助支撐軸承（原先高、中壓轉(zhuǎn)子為高壓轉(zhuǎn)子增加一個(gè)輔助支撐軸承（原先高、中壓轉(zhuǎn)子為3 3支撐結(jié)構(gòu)），支撐結(jié)構(gòu)），以增強(qiáng)其支撐剛度，解決軸系低頻振動(dòng)穩(wěn)定性問題；以增強(qiáng)其支撐剛度，解決軸系低頻振動(dòng)穩(wěn)定性問題；采用鍛件焊接式低壓轉(zhuǎn)子，提高軸系的剛性和運(yùn)行穩(wěn)定性；采用鍛件焊

47、接式低壓轉(zhuǎn)子，提高軸系的剛性和運(yùn)行穩(wěn)定性；采用無油槽可傾瓦徑向軸承和能承受較高推力和支撐力的推力軸承，采用無油槽可傾瓦徑向軸承和能承受較高推力和支撐力的推力軸承，提高軸承在穩(wěn)態(tài)和過渡工況下的承載能力。提高軸承在穩(wěn)態(tài)和過渡工況下的承載能力。 改進(jìn)后該型機(jī)組因汽流激振誘發(fā)的軸系低頻振動(dòng)問題仍未得到徹底改進(jìn)后該型機(jī)組因汽流激振誘發(fā)的軸系低頻振動(dòng)問題仍未得到徹底解決。解決。TPRI K-500-240-2K-500-240-2型汽輪機(jī)仍然出現(xiàn)類似現(xiàn)象。對(duì)于汽輪機(jī)帶負(fù)荷型汽輪機(jī)仍然出現(xiàn)類似現(xiàn)象。對(duì)于汽輪機(jī)帶負(fù)荷工況下的低頻振動(dòng)，前蘇聯(lián)進(jìn)行了大量的研究工作，認(rèn)為主要是通工況下的低頻振動(dòng)，前蘇聯(lián)進(jìn)行了大量的

48、研究工作，認(rèn)為主要是通流部分固有的汽動(dòng)力引起的，采用新型葉頂汽封結(jié)構(gòu)，是解決高壓流部分固有的汽動(dòng)力引起的，采用新型葉頂汽封結(jié)構(gòu)，是解決高壓汽輪機(jī)由汽流激振產(chǎn)生的低頻振動(dòng)的有效措施。同時(shí)還采取以下措汽輪機(jī)由汽流激振產(chǎn)生的低頻振動(dòng)的有效措施。同時(shí)還采取以下措施消除或改善機(jī)組低頻振動(dòng)：施消除或改善機(jī)組低頻振動(dòng)：重新調(diào)整高壓配汽機(jī)構(gòu)，從而提高功率門限值；重新調(diào)整高壓配汽機(jī)構(gòu)，從而提高功率門限值；減小高壓缸通流部分的汽動(dòng)力；減小高壓缸通流部分的汽動(dòng)力；改進(jìn)徑向軸承的結(jié)構(gòu)，提高軸系振動(dòng)穩(wěn)定性；改進(jìn)徑向軸承的結(jié)構(gòu)，提高軸系振動(dòng)穩(wěn)定性；改善發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱穩(wěn)定性并將其支撐與改善發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱穩(wěn)定性并將其支撐與5

49、0Hz50Hz的共振頻率調(diào)開；的共振頻率調(diào)開；減小低壓轉(zhuǎn)子對(duì)不平衡的敏感度；減小低壓轉(zhuǎn)子對(duì)不平衡的敏感度；進(jìn)一步改善汽輪機(jī)（特別是其靠近基礎(chǔ)的蒸汽管道）的保溫層，進(jìn)一步改善汽輪機(jī)（特別是其靠近基礎(chǔ)的蒸汽管道）的保溫層，對(duì)基礎(chǔ)加裝遮熱板和進(jìn)行通風(fēng)冷卻，提高機(jī)組振動(dòng)穩(wěn)定性，排除機(jī)對(duì)基礎(chǔ)加裝遮熱板和進(jìn)行通風(fēng)冷卻，提高機(jī)組振動(dòng)穩(wěn)定性，排除機(jī)組發(fā)生低頻振動(dòng)的可能性。組發(fā)生低頻振動(dòng)的可能性。 TPRI 1979 1979年哈爾科夫?qū)δ旯柨品驅(qū)-500-240-2K-500-240-2型汽輪機(jī)改型，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了型汽輪機(jī)改型，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了K-500-K-500-240-3240-3型汽輪機(jī)。改進(jìn)措施為：所有軸

50、承采用可傾瓦軸承，低壓缸動(dòng)葉型汽輪機(jī)。改進(jìn)措施為：所有軸承采用可傾瓦軸承，低壓缸動(dòng)葉采用圍帶結(jié)構(gòu)。采用圍帶結(jié)構(gòu)。 列寧格勒金屬工廠按照哈爾科夫汽輪發(fā)電機(jī)廠的圖紙，又根據(jù)本廠列寧格勒金屬工廠按照哈爾科夫汽輪發(fā)電機(jī)廠的圖紙，又根據(jù)本廠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，制造出傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，制造出K-500-240-4K-500-240-4型汽輪機(jī)。改進(jìn)內(nèi)容及效果為：型汽輪機(jī)。改進(jìn)內(nèi)容及效果為：高壓缸所有動(dòng)葉具有與葉片整體銑制的圍帶，其上有汽封片，該汽高壓缸所有動(dòng)葉具有與葉片整體銑制的圍帶，其上有汽封片，該汽封片與圍帶上方的汽封片頂蓋形成高效能的迷宮式汽封；封片與圍帶上方的汽封片頂蓋形成高效能的迷宮式汽封；該結(jié)構(gòu)可使

51、動(dòng)靜徑向間隙增大到該結(jié)構(gòu)可使動(dòng)靜徑向間隙增大到3 33.5mm3.5mm，首先消除高壓轉(zhuǎn)子的低，首先消除高壓轉(zhuǎn)子的低頻振動(dòng)，其次可消除汽封片的磨損，并使設(shè)計(jì)間隙基本保持不變，頻振動(dòng)，其次可消除汽封片的磨損，并使設(shè)計(jì)間隙基本保持不變，此外由于葉片根部汽封做成使葉根部位汽流能定向流入，從而提高此外由于葉片根部汽封做成使葉根部位汽流能定向流入，從而提高了級(jí)效率。了級(jí)效率。TPRI4.3 4.3 K-800-240K-800-240 K-800-240-1K-800-240-1型汽輪機(jī)為雙軸機(jī)組，列寧格勒金屬工廠僅生產(chǎn)了型汽輪機(jī)為雙軸機(jī)組，列寧格勒金屬工廠僅生產(chǎn)了一臺(tái)。一臺(tái)。 K-800-240-2K

52、-800-240-2型汽輪機(jī)是單軸五缸機(jī)組，型汽輪機(jī)是單軸五缸機(jī)組，19701970年試制成功，年試制成功，19711971年投入運(yùn)行。該型汽輪機(jī)運(yùn)行中曾出現(xiàn)由汽流激振引起的低頻振動(dòng)，年投入運(yùn)行。該型汽輪機(jī)運(yùn)行中曾出現(xiàn)由汽流激振引起的低頻振動(dòng)，采取措施后有所改善，但未能完全解決。采取措施后有所改善，但未能完全解決。 19741974年生產(chǎn)的改型后的年生產(chǎn)的改型后的K-800-240-3K-800-240-3型汽輪機(jī)仍然存在汽流激振問型汽輪機(jī)仍然存在汽流激振問題，列寧格勒金屬工廠（題，列寧格勒金屬工廠（LMZLMZ）、莫斯科動(dòng)力學(xué)院（）、莫斯科動(dòng)力學(xué)院（MEIMEI）以及中央）以及中央鍋爐汽輪機(jī)

53、研究院（鍋爐汽輪機(jī)研究院（CKTICKTI）對(duì)此進(jìn)行了深入研究，認(rèn)為消除低頻振）對(duì)此進(jìn)行了深入研究，認(rèn)為消除低頻振動(dòng)是可能的。應(yīng)采取的主要措施為：動(dòng)是可能的。應(yīng)采取的主要措施為：對(duì)現(xiàn)有軸承建立最佳工作條件；對(duì)現(xiàn)有軸承建立最佳工作條件；采用可傾瓦軸承；采用可傾瓦軸承；重新分配汽輪機(jī)通流部分徑向和軸向間隙，以減小蒸汽的汽動(dòng)力；重新分配汽輪機(jī)通流部分徑向和軸向間隙，以減小蒸汽的汽動(dòng)力；安裝特殊結(jié)構(gòu)的汽封（隔板汽封和葉頂汽封都比舊式汽封采用了安裝特殊結(jié)構(gòu)的汽封（隔板汽封和葉頂汽封都比舊式汽封采用了更多的梳齒；在某些級(jí)的葉頂汽封處采用了槽齒交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)更多的梳齒；在某些級(jí)的葉頂汽封處采用了槽齒交錯(cuò)結(jié)

54、構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以減小徑向間隙和通過該間隙的漏汽；同時(shí)也可避免動(dòng)靜部件構(gòu)可以減小徑向間隙和通過該間隙的漏汽；同時(shí)也可避免動(dòng)靜部件之間的摩擦）。之間的摩擦）。 TPRI K-800-240-5K-800-240-5型汽輪機(jī)改進(jìn)內(nèi)容為：型汽輪機(jī)改進(jìn)內(nèi)容為：改進(jìn)高壓缸和中壓缸調(diào)節(jié)級(jí)圍帶上的汽封結(jié)構(gòu)，以提高經(jīng)濟(jì)性，改進(jìn)高壓缸和中壓缸調(diào)節(jié)級(jí)圍帶上的汽封結(jié)構(gòu)，以提高經(jīng)濟(jì)性，由于徑向間隙增大，可消除高壓轉(zhuǎn)子的低頻振動(dòng)和汽封的磨損；同由于徑向間隙增大，可消除高壓轉(zhuǎn)子的低頻振動(dòng)和汽封的磨損；同時(shí)各級(jí)工作葉片圍帶上的汽封結(jié)構(gòu)也做了改進(jìn)。時(shí)各級(jí)工作葉片圍帶上的汽封結(jié)構(gòu)也做了改進(jìn)。因?yàn)樵谝驗(yàn)樵贙-800-240-3K-

55、800-240-3型汽輪機(jī)運(yùn)行中曾發(fā)現(xiàn)，中間再熱蒸汽管道引型汽輪機(jī)運(yùn)行中曾發(fā)現(xiàn)，中間再熱蒸汽管道引起很大的力和力矩作用到中壓缸上，造成機(jī)組偏心、振動(dòng)等后果，起很大的力和力矩作用到中壓缸上，造成機(jī)組偏心、振動(dòng)等后果，所以所以K-800-240-5K-800-240-5型汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)汽閥與基礎(chǔ)之間采用固定聯(lián)接，型汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)汽閥與基礎(chǔ)之間采用固定聯(lián)接，使從連通管作用到中壓缸上的應(yīng)力減至最小。使從連通管作用到中壓缸上的應(yīng)力減至最小。 TPRI5 國內(nèi)國內(nèi)已投運(yùn)的進(jìn)口超臨界機(jī)組中至少有已投運(yùn)的進(jìn)口超臨界機(jī)組中至少有3臺(tái)機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生了蒸臺(tái)機(jī)組的高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生了蒸汽激振引起的低頻振動(dòng)。汽激振引起的

56、低頻振動(dòng)。作為我國火力發(fā)電主力的國產(chǎn)作為我國火力發(fā)電主力的國產(chǎn)300MW300MW等級(jí)機(jī)組近年來有一些也存等級(jí)機(jī)組近年來有一些也存在在上述上述現(xiàn)象。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已有現(xiàn)象。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已有2020多臺(tái)多臺(tái)300MW300MW等級(jí)機(jī)組的高壓等級(jí)機(jī)組的高壓（高中壓）轉(zhuǎn)子在帶較大負(fù)荷運(yùn)行中發(fā)生過由蒸汽激振引起的突（高中壓）轉(zhuǎn)子在帶較大負(fù)荷運(yùn)行中發(fā)生過由蒸汽激振引起的突發(fā)性不穩(wěn)定低頻振動(dòng)。其中既有哈汽、上汽的引進(jìn)型發(fā)性不穩(wěn)定低頻振動(dòng)。其中既有哈汽、上汽的引進(jìn)型300MW300MW機(jī)組機(jī)組（汽輪機(jī)為反動(dòng)式），也有東汽（汽輪機(jī)為反動(dòng)式），也有東汽300MW300MW等級(jí)機(jī)組（汽輪機(jī)為沖動(dòng)等級(jí)機(jī)組（汽輪機(jī)

57、為沖動(dòng)式），而且出現(xiàn)的大多為東汽機(jī)組。式），而且出現(xiàn)的大多為東汽機(jī)組。對(duì)這些出現(xiàn)低頻振動(dòng)問題的機(jī)組現(xiàn)場采取了增加軸承標(biāo)高、更對(duì)這些出現(xiàn)低頻振動(dòng)問題的機(jī)組現(xiàn)場采取了增加軸承標(biāo)高、更換軸承、調(diào)整密封間隙、調(diào)整換軸承、調(diào)整密封間隙、調(diào)整高壓調(diào)節(jié)閥門開啟順序和開度等一高壓調(diào)節(jié)閥門開啟順序和開度等一種或幾種措施組合，有的取得較好的結(jié)果，低頻振動(dòng)消失或明顯種或幾種措施組合，有的取得較好的結(jié)果，低頻振動(dòng)消失或明顯降低，但有的效果不佳。降低，但有的效果不佳。TPRI6 國內(nèi)案例分析國內(nèi)案例分析6.1 國內(nèi)某電廠俄制國內(nèi)某電廠俄制320MW超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn) 該廠該廠1 1號(hào)機(jī)

58、型號(hào)為號(hào)機(jī)型號(hào)為K-320-23.5-4K-320-23.5-4型超臨界壓力汽輪機(jī)。該機(jī)組在調(diào)試型超臨界壓力汽輪機(jī)。該機(jī)組在調(diào)試階段及投運(yùn)初期就存在汽流激振問題，有關(guān)單位對(duì)高壓調(diào)門開啟順序及階段及投運(yùn)初期就存在汽流激振問題，有關(guān)單位對(duì)高壓調(diào)門開啟順序及開度進(jìn)行了調(diào)整（如圖開度進(jìn)行了調(diào)整（如圖1 1），大負(fù)荷工況下高中壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)得到了），大負(fù)荷工況下高中壓轉(zhuǎn)子低頻振動(dòng)得到了較好的抑制，但未能徹底消除。較好的抑制，但未能徹底消除。 TPRI 當(dāng)負(fù)荷增加到當(dāng)負(fù)荷增加到120MW120MW左右時(shí)，高中壓轉(zhuǎn)子左右時(shí)，高中壓轉(zhuǎn)子1 1、2 2、3 3號(hào)軸承號(hào)軸承X X和和Y Y方向相對(duì)軸方向相對(duì)軸振出

59、現(xiàn)低頻振動(dòng)，振出現(xiàn)低頻振動(dòng)，220MW220MW250MW250MW負(fù)荷區(qū)間低頻振動(dòng)幅值最大，圖負(fù)荷區(qū)間低頻振動(dòng)幅值最大，圖2 2為為1X1X、1Y1Y波形頻譜圖，圖波形頻譜圖，圖3 3為為1X1X、2X2X測點(diǎn)低頻振動(dòng)與負(fù)荷趨勢圖。測點(diǎn)低頻振動(dòng)與負(fù)荷趨勢圖。 圖圖2 1X2 1X、1Y1Y波形與頻譜圖波形與頻譜圖 TPRI 圖圖3 3 1X1X、2X2X測點(diǎn)低頻振動(dòng)與負(fù)荷趨勢圖測點(diǎn)低頻振動(dòng)與負(fù)荷趨勢圖TPRI6.2 某俄制某俄制800MW超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子超臨界汽機(jī)高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)特點(diǎn)振動(dòng)特點(diǎn) 該汽輪機(jī)型號(hào)為該汽輪機(jī)型號(hào)為K-800-240-5K-800-240-5，系超臨界、中間再熱、五缸六排

60、汽、，系超臨界、中間再熱、五缸六排汽、單軸、凝汽式單軸、凝汽式800MW800MW汽輪機(jī)。支撐高壓轉(zhuǎn)子的兩個(gè)支承軸承為汽輪機(jī)。支撐高壓轉(zhuǎn)子的兩個(gè)支承軸承為6 6瓦塊可傾瓦塊可傾瓦軸承。汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽由瓦軸承。汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽由4 4個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽閥控制，正常運(yùn)行時(shí)個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽閥控制，正常運(yùn)行時(shí)1 1、2 2號(hào)閥下部進(jìn)汽同時(shí)開啟，號(hào)閥下部進(jìn)汽同時(shí)開啟，3 3、4 4號(hào)閥上部進(jìn)汽順序開啟。該機(jī)組在新機(jī)試號(hào)閥上部進(jìn)汽順序開啟。該機(jī)組在新機(jī)試運(yùn)期間，在運(yùn)期間，在700MW700MW左右時(shí)，左右時(shí)，1 1號(hào)軸承多次發(fā)生振動(dòng)突增現(xiàn)象，振動(dòng)突增的號(hào)軸承多次發(fā)生振動(dòng)突增現(xiàn)象，振動(dòng)突增的主要為半頻分量主要為半頻