汽轮机性能分析及运行特性分析
火电厂汽轮机设备及运行(整理笔记)
火电厂汽轮机设备及运行0-1 火电厂朗肯循环示意图1-2 蒸汽在汽轮机中膨胀做功，将热能转换为机械能；2-3 蒸汽在凝汽器中凝结成水；3-4 给水在给水泵中升压；4-1 工质在锅炉中定压加热。
（4’-1’+2’-1 为一次再热式汽轮机在锅炉内的吸热过程）第一章 概述第一节 汽轮机的分类和国产型号一、汽轮机分类（一）按工作原理分（1）冲动式汽轮机（2）反动式汽轮机冲动式汽轮机与反动式汽轮机比较1. 反动级的汽流特点和结构特点• 反动级的反动度• 反动级的汽流特点级的速度三角形左右对称，蒸汽在两种叶栅通道中流动情况基本（动叶栅用相对坐标系）。
因此，静叶片和动叶片可采用同一叶型，简化了叶片制造工艺，且余速利用系数较高，提高了汽机的相对内效率。
这样的静叶片和动叶片互称镜内映射叶片。
• 结构特点由于叶栅前后压差较大，为了减小轴向推力，不采用叶轮，而是将动叶装在转鼓的外缘上。
与此相对应的隔板，也没有大幅面的隔板题，而是一个径向尺寸不大的内环，称之为持环。
反动级动静间的轴向间隙可取得大一些（一般为8—12mm)，轴向间隙增大使动叶进口处汽流趋于均匀，降低了汽流对叶片的激振力；且允许较大的胀差，对机组变负荷有利。
而冲动式汽轮机由于动叶入口速度高，一般级内的间隙均取得较小（如5—7mm ）。
2. 反动级与冲动级的效率比较• 叶栅损失反动级动叶入口蒸汽速度低，蒸汽在动叶栅中为增速流动，且转向角度小，使附面层增厚S T趋势变小，既降低了叶型损失，也减小了端部损失。
因此反动级的叶栅损失明显小于冲动级，这是反动级的最大优点。
•漏汽损失由于反动级采用转鼓式结构，隔板内径较冲动级大，增大了隔板漏汽面积和漏汽量；同时由于动叶前后压差大，所以叶顶漏汽损失也增加。
3.整机的特点•喷嘴调节的反动式汽轮机调节级通常采用冲动级，以避免“死区”弧段漏汽损失太大；•采用平衡活塞来平衡部分轴向推力，增加了轴封漏汽损失，这是反动式汽机的主要问题；•在同样的初终参数下，反动式汽轮机的级数比冲动式多。
火电厂汽轮机运行论文
火电厂汽轮机运行论文摘要：近年来，我国对能源的需求量不断增加，而且全世界都面临着能源紧缺的问题，所以高效利用能源已成为各行业迫切需要解决的重要问题。
火电厂作为我国电早的发电模式，在我国发电行业中占有极其重要的位置，但目前我国火力发电的成本还相对较高，所以为了更好的满足国家能源战略和环境保护的要求，则需要对火力发电的汽轮机组进行不断优化，从而提高汽轮机运行的效率，增加运行的经济性，实现火电厂运行的节能、增效目标。
关键词：火电厂汽轮机原理结构优化运行1 火电厂汽轮机的工作原理汽轮机作为火力发电厂运行中重要的设备，其属于旋转式动力机械，可以将锅炉传递过来的蒸汽经过环形配置的喷嘴和动叶，从而使蒸汽的热能接化为机械能。
在汽轮机工作中，以不同形式进行能量的转化，则运行时的工作原理也各不相同。
如果按照汽轮机的结构不同可将汽轮机分为单级汽轮机和多级汽轮机。
汽轮机的级通常会根据蒸汽能量值在汽轮机内转换为机械能的方式来将其分为三种，即速度级、冲动级及反动级。
速度级通常情况下是利用两列动叶，然后对蒸汽在喷嘴处膨胀的动能分几次来进行利用；冲动级是指蒸汽在喷嘴处膨胀的速度来使喷嘴流道截面积逐渐减小，从而使蒸汽的流动速度加快。
而反动级则是蒸汽在动叶和静叶的流道中发生膨胀，从而导致蒸汽在动叶的流道中速度加快，流动性能提高。
如果从做功能力进行比较，则在相同条件下，双列速度级会6～8个反动级或3～4个冲级的做功能力是相等的。
所以在机组中不建议采用多级汽轮机的情况下，则在蒸汽的等熵焓降大于一般的冲动级或反动级所能有效利用的限度时采用一个速度级，这是最佳的策略，不仅高效而且实现了节能的目的。
对于等熵焓降的利用，在单级汽轮机上所能利用的较少，通常情况下为了实现对熵焓降的有效利用，则宜采用多级汽轮机。
而且多级汽轮机在工作中具有显著的特点，首先即是其在上级的余速损失可以在下一级中再一次得到有效的利用，达到降能的目的，其次是运行时各级等熵焓降之各大于整个汽轮机的等熵焓降，而且两者之间的比值大于1。
汽轮机的设计和制造标准说明书
汽轮机的设计和制造标准说明书文本：汽轮机的设计和制造标准说明书目录一、前言二、汽轮机的定义和分类三、汽轮机的构造和工作原理四、汽轮机的制造标准和技术要求五、汽轮机的设计标准和技术要求六、汽轮机性能测试标准和技术要求七、汽轮机安装和调试要求八、汽轮机运行和维护要求九、总结一、前言近年来，汽轮机在工业生产和能源领域的使用越来越广泛，对于保障能源供应和提升生产效率起到了重要的作用。
而汽轮机作为重要的动力设备，必须严格按照设计和制造标准进行制造和检验。
本说明书主要介绍汽轮机的设计和制造标准，以及和汽轮机相关的技术要求和测试标准等方面的内容，旨在为广大相关工作人员提供参考。
二、汽轮机的定义和分类汽轮机是一种将热能转化为机械能的设备，它分为汽动式和气动式两种。
汽动式汽轮机是将高温高压的蒸汽通过喷嘴喷向叶轮，使叶轮产生旋转力，并带动发电机或其他机器设备工作。
气动式汽轮机是利用高温高压的燃气推动叶轮旋转，从而达到能源转换的目的。
根据汽轮机的用途和动力输出方式的不同，可以将其分为发电用汽轮机、驱动用汽轮机、燃气轮机、船用汽轮机等不同类型。
三、汽轮机的构造和工作原理汽轮机主要由以下部分组成：汽轮机本体、叶轮、分配阀、减温器、冷却器、润滑系统等。
汽轮机的工作原理是通过高温高压的蒸汽或燃气使叶轮转动，从而产生机械能，输出到负载上。
汽轮机在使用过程中需要注意保持其各部分的正常运转，及时更换损坏的部件以保证汽轮机的稳定和高效运行。
四、汽轮机的制造标准和技术要求汽轮机的制造标准主要包括国家标准、地方标准以及企业标准，其中国家标准是在汽轮机设计和制造方面的基本标准，可以指导企业进行汽轮机的制造和检验。
汽轮机的制造还需要满足以下技术要求：1. 汽轮机的组成部件应满足材料质量、尺寸精度、协调性、配合间隙、表面质量等方面的要求，确保汽轮机性能稳定和可靠性好。
2. 汽轮机的工作环境要求温度适宜、湿度适宜、噪声小等。
3. 汽轮机的制造过程要求加工精度高、工艺合理、无损检测精确等。
火电厂汽轮机设备及运行(整理笔记)
火电厂汽轮机设备及运行0-1 火电厂朗肯循环示意图1-2 蒸汽在汽轮机中膨胀做功，将热能转换为机械能；2-3 蒸汽在凝汽器中凝结成水；3-4 给水在给水泵中升压；4-1 工质在锅炉中定压加热。
（4’-1’+2’-1 为一次再热式汽轮机在锅炉内的吸热过程）第一章 概述第一节 汽轮机的分类和国产型号一、汽轮机分类（一）按工作原理分（1）冲动式汽轮机（2）反动式汽轮机冲动式汽轮机与反动式汽轮机比较1. 反动级的汽流特点和结构特点• 反动级的反动度• 反动级的汽流特点级的速度三角形左右对称，蒸汽在两种叶栅通道中流动情况基本（动叶栅用相对坐标系）。
因此，静叶片和动叶片可采用同一叶型，简化了叶片制造工艺，且余速利用系数较高，提高了汽机的相对内效率。
这样的静叶片和动叶片互称镜内映射叶片。
• 结构特点由于叶栅前后压差较大，为了减小轴向推力，不采用叶轮，而是将动叶装在转鼓的外缘上。
与此相对应的隔板，也没有大幅面的隔板题，而是一个径向尺寸不大的内环，称之为持环。
反动级动静间的轴向间隙可取得大一些（一般为8—12mm)，轴向间隙增大使动叶进口处汽流趋于均匀，降低了汽流对叶片的激振力；且允许较大的胀差，对机组变负荷有利。
而冲动式汽轮机由于动叶入口速度高，一般级内的间隙均取得较小（如5—7mm ）。
2. 反动级与冲动级的效率比较• 叶栅损失反动级动叶入口蒸汽速度低，蒸汽在动叶栅中为增速流动，且转向角度小，使附面层增厚S T趋势变小，既降低了叶型损失，也减小了端部损失。
因此反动级的叶栅损失明显小于冲动级，这是反动级的最大优点。
•漏汽损失由于反动级采用转鼓式结构，隔板内径较冲动级大，增大了隔板漏汽面积和漏汽量；同时由于动叶前后压差大，所以叶顶漏汽损失也增加。
3.整机的特点•喷嘴调节的反动式汽轮机调节级通常采用冲动级，以避免“死区”弧段漏汽损失太大；•采用平衡活塞来平衡部分轴向推力，增加了轴封漏汽损失，这是反动式汽机的主要问题；•在同样的初终参数下，反动式汽轮机的级数比冲动式多。
汽轮机运行规程(新)
汽轮机组运行规程目录第一篇汽轮机技术性能要求1．汽轮机设备规范及主要技术特性2．汽轮机保护、联锁及试验3．汽轮机启动4．汽轮机运行维护5．汽轮机停机第二篇除氧器、给水及高压加热器运行1．除氧器运行2．给水系统运行3．高压加热器投入、停止及运行维护第三篇辅机启动、停止及运行维护1．一般水泵启动、停止及运行维护2．凝结水系统运行3．凝汽器投入、停止及运行维护4．低压加热器投入、停止及运行维护5．主机润滑油系统运行6．密封油系统运行7．顶轴油系统及盘车装置运行8．EH油系统运行9．净油装置运行10．润滑油处理及存贮系统运行方式11．闭式冷却水系统运行12．发电机内冷水系统运行13．真空系统运行14．氢气系统运行第四篇补充水、工业水、循环水系统运行1．补充水系统运行2．工业水系统运行3．循环水系统运行4．开式水系统运行第五篇主机事故处理1．事故处理原则2．紧急故障停机3．蒸汽参数异常4．负荷骤变处理5．汽轮机水冲击6．真空下降处理7．机组强烈振动8．轴向位移增大9．偏离周波运行10．机组通流部分损坏11．火灾事故处理12．汽轮机严重超速13．发电机甩负荷14．润滑油系统工作失常15．EH油压低处理16．主油泵联轴器故障处理17．汽水管道故障18．厂用电中断处理19．循环水中断处理20．调节控制系统异常第一篇汽轮机运行规程1.1 汽轮机设备规范及主要技术特性1.1.1 主要设备技术规范型号：N300—16.70/537/537—6型形式：亚临界、一次中间再热、双缸（高中合缸）双排汽凝汽式。
旋转方向：从机头向发电机方向看为顺时针。
制造厂家：东方汽轮机厂额定功率：300WM ( E C R )最大功率：330WM ( V W O)额定蒸汽参数：主蒸汽16.70Mpa/537℃再热蒸汽 3.2Mpa/537℃背压 5.19Kpa额定主蒸汽流量：903.1T/H最大主蒸汽流量：1025 T/H转速：3000r/min冷却水温：22.5℃给水温度：277℃额定工况净热耗：7923.8KJ/KW．H轴系临界转速：（计算值）高中压转子1769.1r/min低压转子1698r/min发电机转子（一阶/二阶）1393.8/3401.5r/min通流级数：总共27级高压缸1个调节级+ 8个压力级中压缸6 个压力级低压缸2×6个压力级给水回热级数：高加+除氧+低加（除氧器滑压运行）表1—1—1 额定工况下各段回热抽汽参数抽汽数号一二三四五六七八加热器1HR 2HR 3HR DEA 5LR 6LR 7LR 8LR抽汽级数调节级 6 9 12 15 16/22 17/23 18/24 19/25( 后)抽汽压力13.3 5．82 3．557 1．666 0．792 0．453 0.252 0.127 0．061（Mpa）抽汽温度（℃）382．5 312．5 439．7 336．5 271．5 206．4 138．6 86．2抽汽流量63．10 69．42 36．42 56．07 25．62 24．63 23．06 50．24（T/H）最大抽汽压力（Mpa）5．87 3.74 1.74 0．91 0．52 0．29 0．15 0．07末级叶片高度：851mm汽轮机本体外形尺寸：（长×宽×高）mm18055×7464×6434（高度指从连通管吊环最高点至运行平台距离）1.1.2 主要技术特性1.1.2.1 结构特点1.2.1.1汽缸本体高中压合缸，通流部分反向布置，高压缸为双层缸结构，材料为ZG15Cr2Mo1铸件，允许工作温度不大于566℃。
我国大型汽轮机叶片运行状况的研究和对策-中国电力设备管理网
我国大型汽轮机叶片运行状况的研究和对策刘志江袁平国家电力公司热工研究院(陕西西安 710032)0 前言叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一。
它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。
其空气动力学性能、加工几何形状、表面粗糙度、安装间隙及运行工况、结垢等因素均影响汽轮机的效率、出力；其结构设计、振动强度及运行方式则对机组的安全可靠性起决定性的影响。
因此，全世界最著名的几大制造集团无不坚持不懈地作出巨大努力，把最先进的科学技术成果应用于新型叶片的开发，不断推出一代比一代性能更优越的新叶片，以捍卫他们在汽轮机制造领域的先进地位。
在1986～1997年间我国电力工业得到持续、高速发展，电站汽轮机正在实现高参数大容量化。
据统计，到1997年底，包括火电、核电在内的汽轮机装机容量已达到192 GW，其中火电250～300 MW机组128台，320.0～362.5 MW机组29台，500～660 MW机组17台；200 MW及以下的机组也有很大发展，200～210 MW机组188台，110～125 MW机组123台，100 MW机组141台。
核电汽轮机最大容量为900 MW。
随着我国电站汽轮机大容量化，叶片的安全可靠性和保持其高效率愈显得重要。
对于300 MW及600 MW机组，每级叶片转换的功率高达10 MW乃至20 MW 左右，即使叶片发生轻微的损伤，所引起的汽轮机和整台火电机组的热经济性和安全可靠性的降低也是不容忽视的。
例如，由于结垢使高压第1级喷嘴面积减少10%，机组的出力会减少3%，由于外来硬质异物打击叶片损伤以及固体粒子侵蚀叶片损伤，视其严重程度都可能使级效率降低1%～3%；如果叶片发生断裂，其后果是：轻的引起机组振动、通流部分动、静摩擦，同时损失效率；严重的会引起强迫停机，有时为更换叶片或修理被损坏的转子、静子需要几周到几个月时间；在某些情况下由于叶片损坏没有及时发现或及时处理，引起事故扩大至整台机组或由于末级叶片断裂引起机组不平衡振动，可能导致整台机组毁坏，其经济损失将以亿计，这样的例子，国内外并不罕见。
汽轮机运行特性研究
汽轮机的变工况课件
按照变化原因可分为负荷变工况和非负荷变工况；按照 变化程度可分为稳态变工况和动态变工况。
影响因素
01 外部负荷变化
电网负荷变化、发电机故障等导致汽轮机负荷发 生变化。
02 内部因素变化
汽轮机通流部分结垢、叶片磨损、调节系统失灵 等导致汽轮机性能发生变化。
03 运行参数变化
蒸汽参数、冷却水温度、真空度等运行参数的变 化也会影响汽轮机的运行状态。
汽轮机稳态工况分析
稳态工况特点
01 负荷稳定
在稳态工况下，汽轮机的负荷保持相对稳定，变 化范围较小。
02 参数恒定
汽轮机的进汽参数（如压力、温度等）和排汽参 数在稳态工况下保持恒定，不随时间变化。
03 转速不变
稳态工况下，汽轮机的转速保持恒定，不出现明 显的波动。
性能指标评价
热效率
评价汽轮机在稳态工况下 的热效率，反映其能量转 换效率。
研究意 义
01
提高汽轮机运行效率
通过对变工况的研究，可以优化汽轮机的运行方式，提高汽轮机的运行
效率和经济性。
02 03
保障电网稳定运行
汽轮机是电网中的重要设备，其稳定运行对于电网的稳定运行具有重要 意义。通过对变工况的研究，可以提出相应的控制措施，保障电网的稳 定运行。
延长汽轮机使用寿命
通过对变工况的研究，可以了解汽轮机在变工况下的运行特性和损伤机 理，提出相应的维护和检修策略，延长汽轮机的使用寿命。
负荷调节过程
调节方式
包括节流调节、喷嘴调节和滑压调节等，根据机组负荷变化选择合适的调节方式，保持汽轮机 稳定运行。
调节系统
包括调速系统、自动主汽门、调节汽门等，需定期检查和维护，确保调节系统动作准确可靠。
燃气轮机设备及运行
燃 一、燃气轮机简单循环 P41
气
轮
机
设
备
及
运 简单循环热力过程： 理想：1-2s：等熵压缩过程
行
2s-3s：等压燃烧过程
3s-4´s 等熵膨胀过程
4´s-1 等压放热过程
实际：1-2 2-3 3-4 4-1
燃 简单循环主要性能指标
气 1、热效率
P41
轮
机
设
——工质经过工作循环，把加入到循环中的 热量转变为输出功的百分数
轮 静叶出气边小孔排至主燃气流中。另一部分经一级护环去
机
冷却二级静叶，其中一部分再经二级护环去冷却三级静叶， 流入二级静叶的空气，一部分冷却叶片后从出气边排至主
设 燃气流中，另一部分从内环前端的孔流出，冷却一级叶轮
备
出气侧和二级叶轮进气侧。第二股冷却空气从压气机第5 级引来，经气缸上均布的一圈孔道冷却气缸后，进入排气
机
设
备
we wimg wT wc mg
及 运
we
Ne G
行
G——空气流量，kg/s
燃 3、压比
——压气机出口压力与进口压力之比
气 轮
p2
p1
p2 p1
机 4、温比
设 ——工质的最高温度与最低温度之比，它代表工质被加热
备 的程度．
及
T3
运
Ta
行 Ta——大气温度，K
T3*——透平进口燃气滞止温度，K
设
备
及
运
行
燃 4、透平的绝热膨胀有效效率 T (或 T )
气
透平实际绝热膨胀功与等熵膨胀功与之比
轮
机 设
T*
i3* i4* i3* i4*s
燃气轮机电厂部分负荷性能优化与效果评估
燃气轮机电厂部分负荷性能优化与效果评估摘要：天然气联合循环机组因其启停快、灵活性好、效率高、排放清洁、建设周期短而受到中国市场的青睐。
面对世界范围内的环境污染和我国恶劣的环境形势，我们必须采取更严格的环境保护要求来应对。
面对日益严峻的环境保护压力，国内外市场正在引导或迫使燃气轮机制造商推出更清洁、更环保、更高效的燃气轮机发电技术，以实现更低的污染物排放和更好的机组性能。
关键词：燃气轮机电厂；负荷性能；优化；效果评估1部分负荷性能变化在机组正常运行期间，机组的运行状态将根据电网需求进行调整。
在大多数情况下，燃气轮机处于部分负荷运行状态。
当燃气轮机在部分负荷下运行时，随着负荷率的降低，效率开始逐渐下降。
当负荷率下降到较低水平时，燃气轮机的效率急剧下降。
由于燃气轮机出力的减少以及燃气轮机向余热锅炉排放的能量的减少，汽轮机出力也显著降低，导致联合循环出力和效率降低。
通过研究比较发现，随着燃气轮机负荷的逐渐降低，进口可调导叶（IGV）逐渐减小，进口流量逐渐减小，压缩机和涡轮的部件效率降低。
此外，由于压缩机效率对工质流量的变化非常敏感，当流量降低到一定值时，压缩机效率急剧下降。
2部分负荷性能优化的实现方案从热力布雷顿-朗肯联合循环的角度来看，提高联合循环效率的最直接途径是提高涡轮前端温度。
对于用于发电的西门子式重型燃气轮机，传统的运行控制策略是保持燃气轮机的废气温度与满负荷时的废气温度一致。
然而，由于部分负荷下燃气轮机压力比降低等原因，燃气轮机的前部温度远低于可以达到的最高温度，这使得该策略没有充分利用燃气轮机部分负荷时涡轮叶片的温度承载能力。
此时，提高涡轮机前部温度仍有一定的余地。
因此，在部分负荷条件下，可以提高汽轮机前部温度，从而提高机组效率。
对于AE系列燃气轮机，增加部分负荷下汽轮机排气温度修正（tetC）的设定参数，可以提高部分负荷下的汽轮机前部温度，达到提高效率的目的。
在燃气轮机方面，tetC的计算将受到机组运行边界条件（环境温度、压力、湿度、进排气压力损失、燃料成分等）、负荷率、老化状态和其他因素的影响，以及涡轮机空气动力学特性和涡轮机叶片温度的影响。
电厂汽轮机高效率运行的研究
电厂汽轮机高效率运行的研究发布时间：2021-06-17T12:14:35.117Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：袁占[导读] 摘要：电力作为一种重要的能源，是经济和社会发展的强大动力。
身份证号码：21142219900808XXXX摘要：电力作为一种重要的能源，是经济和社会发展的强大动力。
近年来，随着国家节能减排政策的深化和生产技术的不断创新，提高了能源使用效率，减少了能源损失和浪费，减少了污染物排放，同时确保了电厂生产系统和设备的正常运转。
本文简单分析了电厂汽轮机运行的问题、运行方式和优化，为汽轮机的发展和优化提供了依据，促进了电力工业的快速发展。
关键词：汽轮机；运行方式；运行优化；策略研究前言：随着社会经济的发展，电力公司的规模和效率也发生了变化，这意味着电力公司将获得额外的经济和社会效益。
因此，虽然发电方面有损失，但企业也可以提高管理损失的效率。
一、汽轮机的基本概述1.概念分析汽轮机是发电厂的动力设备之一，是一种蒸汽驱动的旋转发动机，它将蒸汽热量转化为汽轮机轴线的旋转机械能量。
在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中膨胀，使蒸汽压力和温度下降，转子速度提高，蒸汽热量转化为动能。
然后蒸汽从喷嘴中出来，高速喷射到叶片上。
当高速汽流流经动叶片组时，蒸汽流动方向发生变化，叶片上产生推力，带动叶轮工作，叶轮带动涡轮轴转动，实现热能到机械能的转换。
在运行中，汽轮机将蒸汽热转换为机械能，分为速度、冲动和反动三个等级，具体区别于蒸汽的膨胀位置。
在实践中，通常使用多级汽轮机，多级汽轮机可以通过将上一级的余速损失在下一级得到利用，以此来提高能源的利用效率。
因此，就内部效率而言，多级汽轮机的内部效率高于各级的平均内部效率。
2.汽轮机组经济运行相关参数凝汽器真空度是电厂机组运行中重要的参数之一。
凝汽器真空度低，机组内部效率降低，负荷降低，热量和蒸汽消耗大，机组经济性能下降。
所以应保证凝汽器设备的严密性，防止空气进行凝汽器，以提高凝汽器真空。
汽轮机转子动静碰摩理论分析及判别特征
８ｏ ｔ
Ａｌ ＂（ ＂ 一 （ 一￡ ｒ ８ｒ ２￡ （ ３ ｒ ｒ ） ） ： ）
（） ２
使 转 子 的 正 常Ｔ 作 转 速 接 近 临界 转 速 而 导 致 振 动
失稳
式 中时 出现峰 值 。 ２２ 动 静碰 摩 时汽轮 机 的影 响 ． 当转 子 发 生 动 静 碰摩 时 ，会 出现 轴 系 刚度 变
汽轮机组正 常运行时的振动信号 时域波形 为
正 弦波 （ 通 强 迫 振 动 ） 当发 生 碰 摩 后 ， 障振 动 普 ， 故 波 形 必然 会 发生 改 变 ， 当碰 摩 较 为严 重 时从 波形 上 能够 明显看 到 削波现 象
轴 心 运 动 轨 迹 会 因为 只有 １ 碰 撞 点 而 出现 ８ 形 个 字
等 ＋宰＋ ｍＯ Ｏ ） ０ （） ｃ ＝ｅ２Ｓ ￡ Ｆ ． （ 一 １ Ｊ Ｃ
Ｕ Ｕ
式 中 ：为 当量阻 尼 ； 当量 质 量 ： 当量 刚度 ； ｃ Ｍ为 Ｋ为 ∞ 为 圆盘 旋 转 角 速度 ；为 圆 盘质 量偏 心 的偏 心 距 ；１ ｇ ／ １
为 圆盘 质量 。
通过推导可得转子系统的一 阶临界转速为∞ ＝
图 １ 转 子 动 静碰 摩 简 化 模 型
脉 冲 的激 振 力 ，这 个 激 振 力 会 改 变 汽 轮 机 组 的振 动 形 态 ， 轮机 转 子 一 承 系统 的各 阶 固有 频 率 都 汽 轴 有 可 能 被 这 个 脉 冲激 振 力 激 发 出来 ，所 以此 时发 生 动 静 碰 摩 的 振 动频 谱 是 由工频 分 量 为 主 的旋 转 激 振 力 造 成 的强 迫 振 动 和 碰 摩 产 生 的 冲击 脉 冲激 振 力 造成 的 自由振 动 叠加 而 成 的 ， 使振 动 的高 频分 量增加。 碰 撞在 转 子上产 生较 大 的法 向力 和切 向力 。碰 摩 点 限制 了转子 运 动 ，从 而 使振 动 波 形 发生 畸变 ， 波 形 上 出现削 波现象 。 （ ） 系刚度 变 化效应 ３轴
汽轮机转子的模态分析与动力特性分析
机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT总第191期2019年第3期Total 191No.3, 2019机械分析与设计 DOI:10.16525/l4-H34/th.2019.03.024汽轮机转子的模态分析与动力特性分析武慧鹏（山西西山热电有限责任公司，山西太原030022）摘要：详细介绍了汽轮机转子的建模思路与简化环节，利用ANSYS 软件对汽轮机转子进行了模态分析，对汽轮机转子模型进行了动力特性分析,为研究和解决汽轮机转子故障提供理论指导。
关键词：汽轮机转子模态分析动力特性分析中图分类号:TK263 文献标识码:A 文章编号:1003-773X （ 2019 ）03-0053-02引言近年来，由于国家节能减排政策的实施，大力推广高背压供热模式,该供热模式在节能方面虽然有其独特的优势，但如果长期运行,转子的振动会 增大，交变应力也会大幅提升，轴承乌金被破坏⑴，而振动是引起汽轮机转子发生故障的一个主要原 因。
轴承系统的稳定性很大程度上取决于轴承的性 能，而轴承又是转子支撑系统中最容易被破坏的关键部件，因此对转子的轴承系统进行深入的研究意 义非常重大。
1汽轮机转子的三维建模及简化1-1汽轮机转子建模本文所研究的汽轮机转子，总体长度为7m,-共有24级。
根据该汽轮机转子的实际数据，利用Solidworks 三维建模软件对汽轮机转子进行实体建模,该软件是非标设计行业的首选建模软件,具有很 强大的装配模拟功能，能够很好的模拟汽轮机的装配过程図。
要想获取准确的有限元分析结果，就得使 模型的精确度变高，而使用实际尺寸，利用Solidworks 的装配特性能，很好的保证模型的高精确度。
由于汽轮机的叶片截面是方程式曲线驱动的，所 以其建模过程比较复杂，需先对单只叶片完成建模,再利用建模软件的阵列功能阵列出整圈的叶片。
完成的汽轮机转子模型如图1所示。
1.2汽轮机转子简化主轴在整个汽轮机转子系统中起着至关重要的 作用,他是系统的核心模块，所以对主轴进行简化处 理非常重要。
汽轮机滑压运行曲线
汽轮机滑压运行曲线汽轮机是一种常见的热动力装置，广泛应用于发电、航空、船舶以及工业生产中。
其运行曲线是指在一定工况范围内，输出功率与负荷之间的关系曲线，也被称为汽轮机的滑压运行特性曲线。
了解和掌握汽轮机的滑压运行曲线对于正确操作和维护汽轮机至关重要。
汽轮机的滑压运行曲线通常由两个主要曲线构成：高压缩机曲线和低压涡轮曲线。
高压缩机曲线表示了高压缩机输出的气体功率与负荷之间的关系，而低压涡轮曲线表示了低压涡轮输出的功率与负荷之间的关系。
在汽轮机的滑压运行曲线中，负荷是指汽轮机所需的机械功率，在实际应用中通常表示为发电机的输出功率。
而滑动压比是指高压缩机入口压力与出口压力之比。
汽轮机滑压运行曲线在各种负荷和滑动压比下呈现不同的形状。
当负荷较低时，汽轮机的滑压运行曲线通常呈现出"平曲线"或"坡度较小的上升曲线"的特性。
这是因为在低负荷时，高压缩机的运转速度较低，无法提供足够的气体功率来满足所需的机械功率。
而当负荷逐渐增加时，高压缩机的运转速度逐渐增加，满足了所需的机械功率，使得滑压比呈现出上升的趋势。
同时，当滑动压比较低时，汽轮机的滑压运行曲线通常呈现出"上升曲线"的特性。
这是因为在较低的滑动压比下，低压涡轮输出的功率相对较小，无法满足所需的机械功率。
而随着滑动压比的增加，低压涡轮输出的功率逐渐增加，使得滑压比呈现出上升的趋势。
然而，当滑动压比过高时，汽轮机的滑压运行曲线会出现"下降曲线"的特性。
这是因为在滑动压比过高的情况下，高压缩机容易出现过载运行，进而导致负荷的不稳定和高压缩机的性能下降。
因此，在实际操作中需要避免使滑动压比过高，以免影响汽轮机的正常运行。
了解汽轮机的滑压运行曲线对于正确操作汽轮机具有重要的指导意义。
通过合理地控制滑动压比和负荷，可以提高汽轮机的效率和性能，同时避免过载和热力失控等问题的发生。
在运行中，操作人员可以通过监测滑动压比和负荷变化来判断汽轮机的运行状态，及时采取相应的措施来避免故障和损坏。
汽轮机运行规程
目录1、汽轮机组的基本特性1.1汽轮机组的简要特性1.2汽轮机组的运行特性1.3整定值2、机组的启动、正常维护和停机2.1启动前的准备工作2.2启动2.3并列及带负荷2.4运行中的维护和检查2.5正常停机3、事故的预防和处理3.1事故处理原则3.2故障停机3.3主蒸汽压力、温度不符合规定范围3.4凝汽器真空下降3.5油系统工作失常3.6汽轮机转子轴向位移3.7水冲击3.8不正常的振动和声音3.9叶片损伤或断落3.10负荷骤然变化3.11主蒸汽管道和其它管道故障3.12失火1、汽轮机组的基本特性1.1汽轮机组的简要特性2 / 251.1.3 主要辅助设备规范3 / 254 / 255 / 256 / 251.2 汽轮机组的运行特性1.2.1 调节系统性能1.2.1.1 调节系统应能保证机组并入电网运行，也能单机运行。
1.2.1.2 在额定蒸汽参数且主汽速关阀全开时，调节系统应能维持汽轮机在额定转速下稳定的运行。
1.2.1.3 汽轮机由额定负荷降至空负荷时，转速增加应不致使危急遮断器动作，且不得超过3330r/min。
1.2.1.4汽轮机在额定负荷及连续运行情况下，转速不等率为4%，系统调速迟缓率≤0.5%。
1.2.1.5 同步器能将额定转速作-6%～+6%的改变。
1.2.2 汽轮机允许在下列参数情况下连续运行：1.2.2.1 主蒸汽进汽压力在3.23MPa至3.53MPa之间时。
1.2.2.2 主蒸汽进汽温度在425℃至445℃之间时。
1.2.3 汽轮机在下列参数下每次连续运行时间不得超过30分钟，全年累计不得超过20小时。
进汽压力：3.63MPa，进汽温度：450℃。
1.2.4 欲保持额定出力，其进汽压力、进汽温度和冷却水温的不正常状态不能同时发生。
1.2.5 汽轮机组可作短期超负荷运行，但不能长期运行，每次不得超过2小时。
特7 / 25别是周波为50HZ以下，49.5HZ以上时超负荷。
禁止在周波高于50.5HZ或低于49.5HZ 的情况下运行。
简议660MW超超临界机组汽轮机的特性
简议660MW超超临界机组汽轮机的特性摘要：为了适应低碳环保的需要，并且由于环境压力加重以及提高能源利用率的经济效益双重驱动，新建燃煤发电站逐步向高参数、大容量方向发展。
并主要以超临界、超超临界参数的600MW等级以上机型为发展目标，并且超超临界机组是火电厂的发展趋势，为了充分发挥660MW超超临界机组汽轮机的作用，本文概述了超超临界机组汽轮机，对660MW超超临界机组汽轮机结构特性以及参数特性进行了论述分析，旨在促进超超临界机组汽轮机的发展。
关键词：超超临界机组汽轮机；660MW；结构特性；参数特性超临界机组或超超临界机组是相对于常规超临界机组而言，其工作压力大于27MP或工作温度高于580摄氏度。
当水压为22.115MPa、温度为374.15摄氏度时的状态时，水的状态会瞬间转变。
当水的状态参数高于上述参数时，就是超临界状态。
为了体现660MW超超临界机组汽轮机的作用，以下就660MW超超临界机组汽轮机的特性进行探讨。
一、超超临界机组汽轮机的概述随着低碳环保概念的深入，近年来国家提出了对碳关税的调整，而发电厂的排碳量非常大，为了实现国家的节能减排，滿足国家对的低碳要求。
需要大力发展大容量的发电机组。
因此汽轮机所有相关参数都在不断的提升，超临界机组或超超临界机组是相对于常规超临界机组而言的，其工作压力大于27MPa或工作温度高于580摄氏度。
由于种因素的影响，发电厂在发电过程中存在峰值及谷值现象，当处于某一特定环境下，火力发电厂才需要达到峰值的要求，而此时如果是超超临界状态就减少了能源利用。
因为峰值并不是长期不变，而是维持在某个时间范围内，经过此时间段之后，发电机组会维持平稳发电。
因此超超临界发电机组对于节能减排具有重要意义。
二、660MW超超临界机组汽轮机结构特性的分析发电厂生产过程中的发电机需要不停歇的运转，其是将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能的设备，因此发电厂会燃烧大量的煤，利用其产生的高温水蒸气的力量，来冲击汽轮机的叶片，汽轮机就会飞快的转动起起来。
汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化
汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化摘要：社会经济的不断发展，相应的生态环境问题也日益突出。
煤炭作为我国主要的能源消耗，2019年全国煤炭消耗28.04亿吨，占能源消耗总量的57.7%。
在煤炭消耗的过程中，会排放大量的二氧化硫与二氧化碳，2019年大气中二氧化碳的浓度平均水平已经达到了410.5%。
可见，汽轮机的启动及运行不仅影响到企业的经济收益，还影响到人类的生活环境。
只有加强对汽轮机进行节能运行管理，才能推动可持续发展战略的落实。
基于此，本篇文章对汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化进行研究，以供参考。
关键词：汽轮机；启动及运行；工况流量特性；曲线优化引言汽轮机是发电厂的主要装置之一，加强机组设备管理对保障发电厂的生产效益有积极帮助。
树立预防为主的理念，在监控机组设备运行工况的基础上，及时发现异常振动，并进一步调查振动发生的位置、引发振动的原因，在完成故障诊断后立即展开维修，才能将异常振动对机组运行造成的不良影响降至最低。
因此，在开展汽轮机启动及运行管理中如果发现有故障问题，应重点对故障部分展开分析，在诊断故障原因后采取有效措施予以解决。
汽轮机的阀门流量特性曲线主要用于表征主蒸汽流量与高调门开度之间的关系曲线。
DEH系统的流量特性曲线与实际汽轮机的流量特性曲线偏差较大时，将直接影响机组的一次调频及负荷响应能力，严重时将导致阀门在某一开度出现间歇性摆动，造成阀门LVDT断裂等恶性事故。
1汽轮机运行工作的主要内容汽轮机的基本工作原理从能量转换方面而言，是将机械运行过程中的热能蒸汽运用汽轮机内部喷嘴的膨胀而将其转变为汽流动能。
在工作进行时需要内部动叶片将机械能进行转换，从而形成反动式叶片，增加汽轮机内部叶片膨胀的概率，使热能转化成工作所需的机械能带动整台机械的运行。
汽轮机在工作过程中不可避免蒸汽的流动，若叶片的运转力度不足会增加内部机械设备的危害，应提高对汽轮机作用力的关注力度，保证汽轮机于不受外界因素影响，跟随其负荷变化而转换原有工作模式，减少级内损失问题出现的概率(喷嘴、静叶、动叶造成的损失)。
(汽轮机原理)第3章汽轮机非设计工况的运行特性
本章将介绍汽轮机在非设计工况下的运行特性，探讨过载运行条件下的特性 以及在部分负荷和低负荷下的问题和优化方法。
汽轮机非设计工况的概述
了解汽轮机非设计工况的基本概念和特点，探讨其对汽轮机运行性能的影响。
过载运行条件下的汽轮机特性
解释过载运行条件下汽轮机的特性和运行行为，包括效率的变化、蒸汽流量 的控制等。
介绍汽轮机超负荷运行的安全保障措施，从控制系统、控制策略和设备可靠 性等方面进行讨论。
汽轮机非设计工况运行的优化方法
探讨汽轮机在非设计工况下运行的优化方法，如参数调整、控制策略改进和节能技术应用。
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汽轮机瞬态过程分析
研究汽轮机在瞬态过程中的运行特性，包括启动、停机和负荷变化的影响。
汽轮机在部分负荷下的特性
探讨汽轮机在部分负荷下的运行问题，如效率损失、蒸汽控制和振动等。
汽轮机低负荷下的运行问题
分析汽轮机在低负荷下可能遇到的问题，如过多的凝结风、高空显著经济性 等。
汽轮机超负荷运行的安全保障 措施
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汽轮机性能分析及运行特性分析
摘要汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械功的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。
汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛，例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。
本文依据笔者的个人经验，就抽气式汽轮机的性能和运行特性方面作简要的阐述。
关键字汽轮机；性能；运行特性
1 汽轮机性能分析
1.1 对汽轮机的给水回热系统分析
该系统是把一部分蒸汽从汽轮机中抽出，并通过输气管道送达加热器中，来对锅炉给水进行加热，和之相对应的热力循环与热力系统称为回热循环和回热系统。
另外，在火电厂的汽轮机采用的回热系统最初主要是为增大机组的热循环效率，避免冷源的过多损失，而实际运行中，采用给水回热加热，由于提高了给水温度，削弱了锅炉受热面和锅炉换热的热量损失，这样就很好地提高了设备运行的可靠性与经济性。
1.2 给水加热系统——高压加热器
高压加热器的工作主要是依据热力学第二定律，高压加热器都是表面式的加热器，通过管子来作为传导面，在通过汽轮机的抽汽进入加热器壳体，在汽轮机的管子中通过蒸汽凝结进而来释放热量，蒸汽的放热量通过传热面金属管壁传递给管内给水，进而有效地增加了给水温度。
由于目前火电厂中大大采用了给水高压加热器，使得电厂的热经济性得到了很大的提高，高压加热器的运用能够快速提高给水温度，一方面能够大幅减少难以逆转的热温差损失，另一方面还能够减少工质在锅炉中所吸收的热量，这对燃料的节省，热经济性的提升等都大有裨益。
根据相关数据显示，正常使用中若不使用高温加热器，电厂所发出的的电力往往要减少十分之一左右。
2 汽轮机的运行特性
汽轮机不仅需要提供动力，还需要提供热量。
运行过程中，当热负荷变大时，抽汽压力减小，要通过调节调压器，关小抽汽调节阀。
经过调节之后，低压段的功率降低，而高压段的功率增高，两者相互抵消，汽轮机的功率依旧不会发生太大改变，但提供热量的抽汽量则会增加。
总体而言，抽汽式汽轮机的运行，就是通过控制调压器和调速器以改变高压和低压两段的旋转隔板（或调节阀），以保证工业使用中电负荷和热负荷的使用需要。
2.1 汽轮机的振动
汽轮机运行过程中，一般采用振动监测的方法来保障汽轮机的稳定性，现在很多机械设备都采用了该方法，尤其是在机组启动运行方面。
为保证全面掌控汽轮机的振动特性，一般情况下都在汽轮机轴承的一垂直半面上沿径向安装两个非接触式传感器，该两个测点在位置上应相隔90°。
TSI监测是汽轮机振动检测中的重要部分，改监测自身是不带保护的，它通过对采集到的信号进行有效的处理，然后通过具体需要，将收集到的信号发送到DEH或ETS，该功能非常有效地实现汽轮机的监测与保护功能。
在汽轮机振动过程中，振动检测处j。
2.2 DEH的运行
调速系统是汽轮运行的重中之重，对于个调节系统来说，相同一致的是汽轮机的开度，调节的部分，而产生区别的则是调节品质和调节方式等方面的差异。
可以说，机组的稳定性和安全性很大程度上由汽轮机的控制方式和调节方式决定着。
汽轮机控制系统的主要功能就是通过改变调节阀的开度来修正汽轮机的转速。
具体的调节原理如下：
J.dw/d t=MT-MG-Mf
式中：J一汽轮发电机组转子的转动惯量（kg.m.s2）；
w-转子的旋转角速度（s-1 ）MT一汽轮机蒸汽转矩（N.m）；
MG-发电机电磁转矩（N.m）Mf一各种阻力矩（N.m）。
2.3 汽轮机的控制
2.3.1 汽轮机控制的操作性
汽轮机的启动是汽轮机控制的关键环节，对于启动过程，经过一系列的控制设计后，共振区内，基本已经实现自动速率提升的目标，当运行过程中，转速超过临界转速区后，会以设定速度冲过共振区，最大程度上减小了人为操作过慢所带来的弊端。
2.3.2 汽轮机控制系统自动化
汽轮机运行过程中，其控制系统自动化水平的高低会对机组的经济性和安全性产生影响，为了提高这一方面的效益，现今的火电厂大都采用了协调控制系统，合理地将汽轮机与锅炉燃烧连到了一起，有效缩减了汽轮机控制的中间环节，形成了单一的执行机构，大大增强了机组运行的稳定性，也节省了大量的人力。
2.4 汽轮机的真空调节性
汽轮机运行过程中，凝汽管、抽气管或真空泵存在故障、冷却水进水温度过
高等原因常常导致真空降低的情况，而要想从根本上解决这一危害，就必须采取适当的真空严密性调节措施。
一方面，要加强凝汽器安装过程中的检查，保证冷却管涨口完好、空冷区剥壳不漏焊。
为避免热负荷过高，可将疏水系统加分流管道及阀门或者直接接至电厂的疏水扩容器上。
另一方面，要加强供水设备的维护，合理调整流量和水速。
必要情况下可以启用工业水泵，采取两循环泵配置一台工业水泵的运行方式提高循环水量。
2.5 汽轮机的经济运行
汽轮机火电机组的运行有3种方式，第一，传统的滑压运行，在任何负荷的情况下，全开所有的调节阀门，使部分负荷下节流损失最小，换言之，即通过调节主汽压力来调节负荷。
第二，调节阀门不开足，保持一定开度滑压运行。
第三，一部分调节阀门全关，一部分则全开，这种滑压运行方式既能维持一定的主汽压力，也能满足进汽量的要求。
这三种运行方式中，第一三两种运行方式的经济性较高，第二种会带来节流损失，经济性低，很少采用。
3 结论
总体而言，现代汽轮机的运行性能、运行效率较以往都有了很大的提升，随着技术水平的逐渐深入，未来汽轮机的发展必然会朝着大型汽轮机组的方向前进，当下，热电厂要想提高汽轮机的热效率，就必须充分考虑其运行性能、运行特性，通过采取回热循环、再热循环等方式不断提高生产效益。
参考文献
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