文档介绍：华北电力大学(北京)
硕士学位论文
汽轮机高压内缸径向碰磨的分析及研究
姓名:张乃强
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:徐鸿
20050201
华北电力大学北京硕士学位论文
摘要
径向碰磨是汽轮机组的主要故障之一。本文从引起径向碰磨的两个起因入手,探
讨径向碰磨。使用有限元软件计算了高压内缸在各个工况下的变形趋势和变形量,提出
了本文的变形观点,并详细阐述了变形原因采集振动信号,分析了发生径向碰磨后缸
体和转子振动信号的特征,并开发了汽轮机组碰磨监测诊断系统。本系统成功应用于黄
岛电厂。
关键词高压内缸径向变形径向碰磨
华北电力大学北京硕士学位论文
摘要
径向碰磨是汽轮机组的主要故障之一。本文从引起径向碰磨的两个起因入手,探
讨径向碰磨。使用有限元软件计算了高压内缸在各个工况下的变形趋势和变形量,提出
了本文的变形观点,并详细阐述了变形原因采集振动信号,分析了发生径向碰磨后缸
体和转子振动信号的特征,并开发了汽轮机组碰磨监测诊断系统。本系统成功应用于黄
岛电厂。
关键词高压内缸径向变形径向碰磨
华北电力大学北京硕士学位论文
声明
本人郑重声明此处所提交的硕士学位论文汽轮机高压内缸径向碰磨的分析及研
究》,是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作和取得
的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人
己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或
证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了
明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名日期
关于学位论文使用授权的说明
本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即①学校有权保管、
并向有关部门送交学位论文的原件与复印件②学校可以采用影印、缩印或其它复制手
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涉密的学位论文在解密后遵守此规定
作者签名导师签名
日期日期
问题的提出第一章绪论§近些年不断有报道汽缸发生碰磨损坏,并伴有汽缸变形现象。例如杨浦树发电厂电力体制改革完成以后,逐步实行厂网分开和竞价上网。各大发电集团公司要求电厂的主要设备应具有更高的安全性和可靠性,同时随着电网峰谷差的不断增加,高参数、大容量机组需要具备良好的调峰能力。因此,如何提高机组的调峰能力并确保安伞性成为一个主要研究课题。为了减少机组内蒸汽泄漏所造成的效率损失,提高运行效率,汽轮机组动静部件密封处的间隙调整的很小,但这同时也增加了运行过程中动静部件发生碰磨的可能性。发生少数几次碰磨不一定对机组的运行状况产生直接影响,但如果碰磨现象频繁的发生,轻则导致机组内密封梳齿磨损和变形,加大级间泄露损失,重则可能导致艮朗受碰磨冲击载荷的叶片突然断裂,并引发整级叶片被打断的严重二次事故。图猯为碰磨故障所引起的轴封和叶片损坏实例图片。号机“暗抡蚍⒌绯Я教ㄆ只,沙蛉子电厂牌只,通辽电厂号汽轮机等等。但是对碰磨和汽缸变形原因阐述的文献却很少见。碰磨故障主要分为轴向碰磨和径向碰磨。轴向碰磨是由胀差所引起,胀差是汽轮机的主要监测指标,在这方面监测技术已经较成熟。径向碰磨,是动静部分在径向的碰磨,主要发生在叶片围带与汽缸之间或者轴封处。引起径向碰磨原因有两种:一是当汽华北电力大学本硕士学伉论文图卜瞿ス收显斐傻钠只岱夂鸵镀鸹凳道
§径向碰磨的研究现状而监测碰磨现象。力于解决现场发生的实际问题,且在汽缸变形方面很少见到论述清晰的文献报道,具有实际应用价值,同时有~定创新。对汽缸变形原因阐述的文章不多,大多都是对现场发生汽缸变形的报道。针对汽比垂直方向的刚度大得多,故法兰的水平变形是影响汽缸横截面变形的主要原因!5内壁先膨胀,即要求增大内圆直径,但它却受到外壁尚未受热部分的限制,鉴于厚法兰部分变形比较困难,因此汽缸内壁金属仅能在汽缸壁较薄的地方瓷舷虏糠才能得热温度过高时,汽缸内壁温度低于外壁温度,导致汽缸呈现立椭圆,出现了内张口,在缸受到不均匀的温度场作用时,汽缸各部分发生不一致的变形,致使汽缸的内表面变成椭圆形状。当变形量大于动静之间的间隙时就会发生径向碰磨。汽缸径向变形方面在目前国内外期刊著作中很少见到完整清晰的论述,是本文重点探讨的部分。原因之二,汽轮机转子在受到各种动静不平衡力的作用时,转子截面的中心就会偏离静止中心,当这种偏离大于动静部件之间间隙时就会发生径向碰磨。本文将从转子碰磨振动特征信号方由于实际上没有任何控制汽