GB/T 36043-2018大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力特性技術(shù)規(guī)范

ICS27040

K54.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T36043—2018

大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力

特性技術(shù)規(guī)范

Specificationoflarge-scalesteamturbine-generatorshafting

dynamiccharacteristics

2018-03-15發(fā)布2018-10-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T36043—2018

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語(yǔ)和定義

3………………1

設(shè)計(jì)原則

4…………………2

設(shè)計(jì)要求

5…………………2

分析對(duì)象

6…………………2

分析模型

7…………………3

計(jì)算方法

8…………………4

設(shè)計(jì)細(xì)則

9…………………4

設(shè)計(jì)流程及要求

10…………………………7

附錄規(guī)范性附錄軸承座的模型簡(jiǎn)化

A()………………10

附錄規(guī)范性附錄不平衡響應(yīng)計(jì)算與評(píng)價(jià)

B()…………11

附錄規(guī)范性附錄Q因子計(jì)算與評(píng)價(jià)

C()………………12

附錄規(guī)范性附錄可接受的軸系扭振頻率評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

D()………………14

附錄資料性附錄大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力特性設(shè)計(jì)基本流程

E()………………15

GB/T36043—2018

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出

。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)汽輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC172)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司上

:、、

海電氣電站設(shè)備有限公司上海汽輪機(jī)廠東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司

、。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人孫慶李汪繁王秀瑾蔣俊劉書(shū)秀崔建國(guó)冀大偉高韶郭勇

:、、、、、、、、。

Ⅰ

GB/T36043—2018

引言

隨著我國(guó)電力設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展為進(jìn)一步落實(shí)節(jié)能減排節(jié)水環(huán)保的能源政策以及滿足電廠用

,、,

戶的多種需求研制開(kāi)發(fā)多種形式的大功率高參數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組已是當(dāng)務(wù)之急軸系是大型汽輪發(fā)電

,。

機(jī)組的關(guān)鍵部套之一其動(dòng)力特性的優(yōu)劣直接影響新型大容量機(jī)組的設(shè)計(jì)技術(shù)水平和運(yùn)行效果

,。

對(duì)于大功率高參數(shù)汽輪機(jī)而言存在高中壓部分的間隙汽流力激勵(lì)效應(yīng)影響軸系振動(dòng)的穩(wěn)定性

,,;

而采用空冷方式冷卻低壓排汽的汽輪機(jī)其排汽端的背壓及溫度等參數(shù)變化范圍大波動(dòng)頻繁影響軸

,、,

承標(biāo)高及軸系振動(dòng)穩(wěn)定性等特性目前汽輪機(jī)部分采用軸承座與低壓汽缸連接或半連接結(jié)構(gòu)上述影響

;,

也會(huì)變得更為明顯因此大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系設(shè)計(jì)階段所考慮的因素及設(shè)計(jì)流程需要進(jìn)行相應(yīng)的

,,

擴(kuò)展

。

隨著機(jī)組容量的提高轉(zhuǎn)子數(shù)也相應(yīng)增加支撐汽輪發(fā)電機(jī)組的框架式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也更為龐大鑒于

,,,

機(jī)組軸系與汽輪機(jī)基礎(chǔ)之間動(dòng)力特性的耦合加強(qiáng)對(duì)大功率機(jī)組基礎(chǔ)的支撐要求也在不斷提高故電力

,,

設(shè)計(jì)部門(mén)早前提出的動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的使用范圍有可能受到限制依照我國(guó)的現(xiàn)行體制機(jī)

《》。,

組與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)分屬設(shè)備制造和電力兩個(gè)行業(yè)進(jìn)行機(jī)組與基礎(chǔ)在制造安裝后可能出現(xiàn)動(dòng)力特性不夠

,

匹配的問(wèn)題直接影響機(jī)組的正常投運(yùn)和長(zhǎng)期安全運(yùn)行我國(guó)在經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐后無(wú)論是設(shè)備制造

,。,

部門(mén)還是電力設(shè)計(jì)部門(mén)都認(rèn)為有必要將機(jī)組與基礎(chǔ)作為一個(gè)整體系統(tǒng)來(lái)考慮因此在設(shè)計(jì)階段需要

,,,

將機(jī)組與基礎(chǔ)作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行軸系振動(dòng)特性的考核以保證大型機(jī)組與基礎(chǔ)的動(dòng)力特性有良好的

,

匹配

。

隨著電力建設(shè)的發(fā)展機(jī)組所處的電網(wǎng)環(huán)境也日益復(fù)雜大功率機(jī)組將受到多種電磁激勵(lì)的沖擊

,,,

故針對(duì)具有較大扭振剪應(yīng)力的汽輪機(jī)軸系在某些特殊激勵(lì)工況下進(jìn)行強(qiáng)度和安全性評(píng)估也應(yīng)納入軸

,

系動(dòng)特性設(shè)計(jì)規(guī)范中

。

為使我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系設(shè)計(jì)技術(shù)能同步適應(yīng)機(jī)組大型化及國(guó)際市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)需要從設(shè)計(jì)上使

,

軸系振動(dòng)穩(wěn)定性滿足大功率高參數(shù)機(jī)組長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求依據(jù)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范

,

編寫(xiě)本標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)可作為大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力特性設(shè)計(jì)的技術(shù)指導(dǎo)但不作為工程驗(yàn)收的依

。,

據(jù)機(jī)組制造安裝動(dòng)平衡運(yùn)行及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工均應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)不涉及電網(wǎng)但需考

。、、、、。

慮來(lái)自電網(wǎng)的擾動(dòng)激勵(lì)

。

Ⅱ

GB/T36043—2018

大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力

特性技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動(dòng)力特性的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容計(jì)算方法設(shè)計(jì)判據(jù)模

、、、、

型簡(jiǎn)化邊界參數(shù)確定及設(shè)計(jì)流程等

、。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于定轉(zhuǎn)速的等級(jí)及以上的大功率汽輪發(fā)電機(jī)組其他容量或不同電站汽輪機(jī)

300MW,

也可參考使用

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

機(jī)械振動(dòng)沖擊和狀態(tài)監(jiān)測(cè)詞匯

GB/T2298、

3術(shù)語(yǔ)和定義

界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件為了便于使用以下重復(fù)列出了

GB/T2298。,GB/T2298

中的某些術(shù)語(yǔ)和定義

。

31

.

支承動(dòng)剛度supportdynamicstiffness

支承系統(tǒng)中某點(diǎn)的力與該點(diǎn)或另一點(diǎn)位移的復(fù)數(shù)比

,。

32

.

阻尼臨界轉(zhuǎn)速dampingcriticalspeed

旋轉(zhuǎn)頻率與軸系有阻尼彎曲振動(dòng)固有頻率相等時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速

。

33

.

實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速realcriticalspeed

軸系特征點(diǎn)的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅達(dá)到最大峰值時(shí)的轉(zhuǎn)速

。

34

.

失穩(wěn)轉(zhuǎn)速stabilitythresholdspeed

失穩(wěn)門(mén)檻值

軸頸開(kāi)始偏離穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速

。

35

.

對(duì)數(shù)衰減率logarithmicdecrement

單自由度系統(tǒng)在阻尼固有頻率振動(dòng)時(shí)任意兩個(gè)相繼的振動(dòng)量最大值之比的自然對(duì)數(shù)

,。

定義

[GB/T2298—2010,3.97]

36

.

不平衡響應(yīng)unbalanceresponse

轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心對(duì)旋轉(zhuǎn)軸中心的偏離引起的慣性載荷由不平衡力激起的轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)的振動(dòng)輸

———

1

GB/T36043—2018

出量

。

37

.

扭振頻率torsionalvibrationfrequency

軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)軸系特征點(diǎn)的強(qiáng)迫振動(dòng)角位移振幅達(dá)到最大峰值時(shí)的轉(zhuǎn)速不計(jì)阻尼條件下多

,,,

質(zhì)量系統(tǒng)自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方程特征矩陣中的一系列特征值

。

38

.

兩相短路two-phaseshort-circuit

發(fā)電機(jī)出線端三相交流線路在故障點(diǎn)處兩相之間線對(duì)線突然短路

。

39

.

薩默菲爾德數(shù)Sommerfeldnumber

表示滑動(dòng)軸承承載狀況的無(wú)量綱載荷系數(shù)與軸承的比壓間隙比工作轉(zhuǎn)速及潤(rùn)滑油粘度相關(guān)

,、、。

310

.

Q因子Qfactor

評(píng)價(jià)共振轉(zhuǎn)速響應(yīng)峰值靈敏度的無(wú)因次量綱

。

4設(shè)計(jì)原則

軸系動(dòng)力特性設(shè)計(jì)的基本原則是

:

合理性原理上相對(duì)較合理有一定的工程應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ)

———:,;

偏安全性在實(shí)際與理論差別較大較難把握時(shí)盡量用偏安全的處理方法

———:、,;

實(shí)際應(yīng)用性工程應(yīng)用較方便不易出差錯(cuò)

———:,。

5設(shè)計(jì)要求

51在可能的運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)值應(yīng)控制在動(dòng)靜部件徑向間隙許可范

.,

圍內(nèi)并盡可能小確保維持動(dòng)靜部件的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙并使轉(zhuǎn)子傳給軸承的動(dòng)態(tài)激振力也盡可能小軸系

,,,。

臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)避開(kāi)工作轉(zhuǎn)速一定范圍關(guān)鍵考核點(diǎn)的不平衡響應(yīng)幅值應(yīng)小于許可值

,。

52在運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)及多種設(shè)計(jì)運(yùn)行負(fù)荷條件下轉(zhuǎn)子及軸承系統(tǒng)不應(yīng)出現(xiàn)軸承油膜振蕩或蒸汽激

.,

勵(lì)引起的自激失穩(wěn)振動(dòng)

。

53系統(tǒng)動(dòng)力特性應(yīng)對(duì)制造安裝誤差及運(yùn)行工況變化在一定區(qū)間內(nèi)不敏感轉(zhuǎn)子軸承與軸承座及基

.。、

礎(chǔ)的動(dòng)力特性匹配良好使軸系臨界轉(zhuǎn)速對(duì)支承剛度變化不敏感軸承支承位置設(shè)計(jì)合理使軸承負(fù)荷

,;,

對(duì)軸承標(biāo)高變化不敏感軸承阻尼特性良好使系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)對(duì)不平衡變化不敏