提高汽轮机性能及运行特性分析

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核电汽轮机低压转子技术的发展

核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化，核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。

汽轮机作为核电系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。

其中，低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分，其发展受到了广泛。

本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考。

核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件，对于其性能和稳定性的要求非常高。

然而，当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。

转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。

在设计过程中，如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。

转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。

为了解决上述问题，学界进行了大量的研究。

例如，某研究团队通过优化转子材料和加工工艺，成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。

同时，采用新的设计理念和方法，实现了转子气动性能的提升。

通过应用新的数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。

这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。

尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明，但仍有一些人持有反对意见。

其中，一些人认为核电汽轮机的效率较低，对环境影响较大。

对此，我们认为，随着技术的不断进步，核电汽轮机的效率已经得到了显著提升，同时通过合理规划和运行，可以有效降低核电对环境的影响。

核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式，对于满足全球能源需求具有重要意义。

在应对气候变化和实现可持续发展方面，核电也发挥着不可替代的作用。

核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。

通过不断地研究和创新，我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破，迎来更为广阔的发展前景。

为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展，我们建议加强以下几个方面的研究：深入研究转子材料的性能与加工工艺，提高其稳定性和耐用性；强化设计理念与方法的创新，实现转子气动性能的优化；充分利用现代数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化；开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究，确保其在各种工况下的稳定运行；加强国际合作与交流，共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。

汽轮机冷端系统的运行优化

汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。

2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。

节能降耗是生存之本。

冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。

结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。

一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。

每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。

冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。

每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。

每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。

汽轮机课设心得总结

汽轮机课设心得总结一、引言在进行汽轮机课设的过程中，我深入学习了汽轮机的工作原理、性能参数以及控制系统等方面的知识，提高了自己的理论水平和实际操作能力。

同时，通过与小组成员的合作，我还培养了团队合作的意识和能力。

在本篇综述中，我将主要从以下几个方面进行回顾与总结。

二、课程设计的目标和内容我们的课程设计是基于一台某型号汽轮发电机组的设备，目标是通过实际操作和理论分析，对汽轮机的各个部件和系统进行综合性能测试与分析。

具体的步骤包括：汽轮发电机组的性能参数测量，汽轮机的热力性能分析，汽轮机的运行规律探究以及汽轮机的控制系统的设计与优化等。

三、课程设计的实施过程1. 设备准备在开始实施课程设计之前，我们首先需要对汽轮发电机组的全部设备进行检查和调试。

这些设备包括汽轮机本体、发电机、冷却系统、燃料系统、控制系统等。

2. 性能参数测量对汽轮机的性能参数进行测量是我们课程设计的第一步。

通过测量汽轮机的压力、温度、流量等参数，可以获得汽轮机在工作过程中的性能特点。

3. 热力性能分析在获得汽轮机的性能参数后，我们需要对其进行热力性能分析。

通过绘制汽轮机的热力循环图、计算汽轮机的热效率、机械效率、总效率等参数，可以评估汽轮机在热力方面的性能。

4. 运行规律探究在进行汽轮机的运行规律探究时，我们需要对汽轮机在不同工况下的运行状态进行分析。

通过改变汽轮机的负荷、压力等参数，观察和记录汽轮机的运行情况，可以研究汽轮机的运行规律和运行特性。

5. 控制系统的设计与优化汽轮机的控制系统设计是课程设计的重点内容之一。

我们根据汽轮机的工作原理和性能要求，对汽轮机的控制系统进行优化设计。

通过使用合适的仪表和控制器，优化汽轮机的控制参数，可以提高汽轮机的性能和稳定性。

四、心得体会1. 实践与理论相结合在课程设计过程中，我们充分结合实践和理论，通过实际测量和分析，加深了对汽轮机工作原理和性能参数的理解。

同时，通过理论知识的应用和实践操作的训练，提高了我们的实际操作能力。

汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施

汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施摘要：提出以效率优先的控制策略，给变负荷运行的火电机组带来了一个新的控制理念，是一种有益的尝试。

关键词：配汽系统；曲线优化；阀门管理引言随着电厂机组“灵活性改造”的进行，关于“汽轮机旁路阀是否可以直接作为减温减压器使用”的问题：通常情况下，旁路阀不能直接作为减温减压(阀)器来使用。

原因如下：1灵活性改造的必要性随着国内外经济、能源和环保形势的发展，国家节能减排的要求也不断提升，高效低耗新电源点的不断投运，电能过剩现象日趋明显。

年发电利用4000小时左右远小于设计值5500小时，燃煤电厂经营压力越来越大。

国家能源政策要求机组保障供热能力的同时，提高机组的调峰能力，各地方政府根据各自区域的实际情况也出台了火电机组深度调峰阶梯电价政策。

2灵活性调峰存在的控制问题亚临界火电汽轮机的配汽系统一般采用喷嘴配汽，其目的就是在负荷变化时，能够顺次开关调节阀，适当降低阀门的节流损失，将节流损失控制在存在节流的阀门和其通过的流量范围内。

但是由于我国的大型火电机组长期处于基荷运行状态，高压调节阀基本不参与负荷调节。

因此，较少有团队对发电负荷和高调阀的开启情况进行深入研究。

导致电厂在调峰运行过程中并没有一个可供参考阀门管理标准或规范。

在电厂的实际应用当中，部分负荷的实际阀位情况、协调运行中阀位管理等问题均未引起足够的重视。

3汽轮机灵活性运行的控制策略改进3.1汽轮机组低压缸光轴改造技术低压缸转子更换为光轴，同时对轴瓦进行更换。

增加低压缸进汽堵板，对低压缸喷水减温系统进行改造，低压加热器供汽方式进行改造，增加凝结水减温装置，提升锅炉水质等措施。

该改造方案显著提高抽汽供热能力，但深度调峰能力差，投资较高，每年需要例行互换转子两次，检修维护工作量大，机组运行灵活性差。

3.2锅炉调峰、调频适应性锅炉是火电机组能量的源头，机组的调频和调峰就意味着锅炉热负荷的变化。

机组负荷调整过程中，锅炉各部分的压力、温度及部件的膨胀、炉膛燃烧强度都会发生变化；频繁的调峰、调频会使锅炉的各部件出现疲劳损伤，加速管道的爆管和损坏。

汽轮机学习应该怎么计划

汽轮机学习应该怎么计划第一部分：汽轮机基础知识在学习汽轮机之前，我们首先应该了解汽轮机的基础知识。

汽轮机是一种利用蒸汽或气体动力的机械设备，广泛应用于发电厂、船舶和工业生产中。

汽轮机的工作原理是利用蒸汽或气体的压力能将叶片推动旋转，从而产生动力。

因此，了解汽轮机的基本原理和结构是学习的第一步。

学习计划：1.1 理解汽轮机的基本原理学习目标：了解汽轮机的工作原理和基本结构，包括汽轮机的热力循环、叶片叶轮结构以及热能转化过程。

学习内容：通过教材、网络资料或参考书籍进行学习，掌握汽轮机的基本原理和热力循环过程。

1.2 掌握汽轮机的工作特性学习目标：了解汽轮机的工作特性，包括工作范围、效率、输出功率和运行稳定性。

学习内容：通过学习汽轮机的性能参数、工作特性曲线和实际案例分析，掌握汽轮机在不同工况下的工作特性和适用范围。

第二部分：汽轮机的应用领域汽轮机作为一种重要的动力装置，被广泛应用于发电厂、船舶和工业生产中。

学习汽轮机的应用领域可以帮助我们了解汽轮机的实际运用场景和工作环境，从而更好地理解其工作原理和特性。

学习计划：2.1 了解汽轮机在发电厂的应用学习目标：了解汽轮机在发电厂中的应用场景和工作原理，包括汽轮机发电系统的组成、运行方式和效率优化。

学习内容：通过学习发电厂汽轮机的布置和运行原理，了解不同类型的发电系统、汽轮机发电的工作流程和优化技术。

2.2 熟悉汽轮机在船舶上的应用学习目标：了解汽轮机在船舶上的应用场景和工作原理，包括船舶动力系统的组成、动力输出方式和动力调节技术。

学习内容：通过学习船舶汽轮机的布置和工作原理，了解不同类型的船用汽轮机、船舶动力系统的结构和动力调节技术。

2.3 了解汽轮机在工业生产中的应用学习目标：了解汽轮机在工业生产中的应用场景和工作原理，包括工业汽轮机的组成、工作方式和能量利用技术。

学习内容：通过学习工业汽轮机的布置和运行原理，了解工业用汽轮机的类型、工作原理和能量利用技术。

汽轮机振动特性分析及故障判断

汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展，汽轮机被广泛的应用在各行各业，加强汽轮机振动特性分析及故障判断，对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。

本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。

标签：汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大，汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。

虽然我国在此方面上有所完善和进步，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。

在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强汽轮机的振动特性分析技术，保证汽轮机的运行质量，是促进汽轮机发展的一个重要环节。

二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动（1）转子质量不平衡。

在现场发生的机组振动过大，按其原因分，属于转子质量不平衡的占了绝大部分，转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。

（2）转子中心不正。

机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大，它是产生转子扰动力的原因之一，而影响转子中心不正的原因很多，其中有由于转子中心测量调整不精确造成的，有由于联轴器缺陷造成的。

（3）转子热弯曲。

转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。

发电机在热态时振动较大，其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却，使转子热弯曲。

汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同，有些则不同。

（4）转子产生裂纹。

转子轴系是大功率动力机械的重要部件，其工作环境极其恶劣，在高温、高压下的蒸汽环境中，并高速运行，不但要受到机械载荷的作用，还要承受交变热负荷。

2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一，据国内汽轮机转轴事故统计表明，其中的86%是由转轴碰摩引起的，转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故，因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。

转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩，下面将分别给予分析。

汽轮机运行特性研究

２２Ｄｌ．Ｅｌ的运行调速系统是伴随着汽轮机的诞生而共同产生的。对于各调节系统，只存在调节方式及调节品质的区别，其调节对象部是汽轮机的开度，调节的介质部是进汽量，不同的调节方式，同的控制方式部直接影响到机组是否能稳但不定、安全地运行。汽轮机控制系统的主要任务就是通过改变调节阀的开度来调节汽轮机的转速。汽轮机的调节原理关系为：．ｄ／ｔ＝ＴＭＴｗｄＭＧ— Ｍ式中：一汽轮发电机组转子的转动惯量（Ｋ．．ｆＪｇｍｓ）ｗ一转子的旋转角速度（＾一汽轮机蒸汽转矩（Ｎｍｓ）ｆＴ．）Ｍ一发电机电磁转矩（．Ｍ一各种阻力矩（ＮＩＧＮｎ１）ｆ．）ｌ１在运行过程中，各调门按给定的阀门曲线进行动作，阀门曲线是阀门出其厂时自身的特性曲线，阀门控制过程中，在通过函数Ｆｘ米实现按照阀门的物（）理曲线控制阀门开度，以实现对蒸汽流量的拧制，终反映到机组负荷的控最制。２３汽轮机控制． ①汽轮机控制的操作性。在汽轮机的控制过程中，启机过程也是 ‘ 个关键的过程，启动过程中，在进行了人性化的控制没计，特别是对共振区的设计，在共振区内，采用自动升速率目标没定，当转速升到Ｉ临界转速区时，目标自动没为４０／ｉｎ以快速冲过共振区，０ｒｍ，避免人为操作速度慢而造成的汽轮机瞬时振动过高。在人性化控制方面还表现在系统与操作人员的接口上，操作员输入的参数都被限制在规定的范围内，出范围无法输入，免了运行人员由超避于操作错误或输入定值错误造成机组失控。② 汽轮机控制系统的自动化。自动化水平的高低能直接影响到机组的安全性和经济性，为了做到这一火点，电厂所有机组均采用了协调控制系统，把锅炉燃烧与汽轮机控制连为一体，从而使汽轮机控制变为单一的执行机构，缩减了中间操作环，以保证燃烧与

汽轮机的变工况课件

分类
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。

影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析

影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析姓名：张瑞琦学号：2012031426联合循环发电技术对改变电力能源结构、改善环境、提高电网调峰灵活性有重要作用。

随着天然气开采技术的提高以及西气东输和引进液化天然气两大工程的启动, 燃气轮机及其联合循环在我国得到迅速发展和应用。

对任一个联合循环方案, 其热力系统及组成均有所区别, 而且环境条件和运行参数如环境温度、大气压力、空气相对湿度、海拔高度、空气进口压损及余热锅炉烟气阻力、燃料类型、蒸汽循环方式、循环水温度、入口空气冷却等对整个热力循环的出力和热耗的影响也不同。

为使建成后的联合循环电厂单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好经济效益, 对影响燃气轮机及其联合循环系统的出力和热耗的相关因素进行分析, 从而选择合适机型和运行方式。

1 环境因素的影响1. 1 大气温度大气温度对简单循环燃气轮机及其联合循环的性能有相当大的影响。

随着大气温度的升高,空气比容增大, 吸入压气机的空气质量流量减少,导致燃气轮机及其联合循环的出力减小。

即使机组的转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定, 压气机的压缩比也会有所下降, 燃气透平做功量减少, 但排气温度却有所增高, 使得燃气轮机及其联合循环的出力和热耗产生变化。

随着大气温度升高, 燃气轮机及其联合循环的出力均成线性下降, 但是联合循环的出力的减小较燃气轮机平缓。

环境温度每升高10度 , 单循环燃气轮机出力下降5% ~ 7%,联合循环出力下降3. 5% ~ 5. 5% 。

这是由于联合循环的燃气透平排气温度略有增高, 可以在余热锅炉中获取更多的能量, 到蒸汽轮机中去做出更大数量机械功的缘故。

另外, 随温度升高, 燃气轮机相对效率成曲线下降, 每升高10度相对效率下降0. 05% ~ 1. 8% 。

然而, 大气温度对联合循环机组的相对效率影响不大, 这是由于大气温度变化对燃气Brayton 循环及蒸汽Rankine 循环热效率的影响相反, 在大气温度约为15度时, 联合循环热耗达到最低点, 此时Brayton 循环及蒸汽Rankine 循环热效率的乘积为最大值。

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。

第四章汽轮机的调节

（3）执行机构。作用是接受放大后的调节信号，调节汽轮机的进气量，即改变汽轮机的功率。（4）调节对象。对汽轮机调节来说，调节对象就是汽轮发电机组。当汽轮机进汽量改变时，汽轮发电机组发出的功率、转速也发生相应的改变。
第三节
汽轮机调节系统的静态特性、动态特性
一、汽轮机调节系统的静态特性
稳定工况下，汽轮机的功率与转速之间的对应关系称为调节系统的静态特性。（一）四方图
三、油动机
我国电站调节系统中主要采用断流式双侧进油或单侧进油两种型式油动机。
优点：体积小，提升力大双侧进油断流式缺点：一旦压力油失去无法调节单侧进油式优点：失去压力油时能关闭汽门缺点：提升力小，体积大
图4-28 油动机原理方框图
对油动机的性能评价，在静态方面是提升力系数，在动态方面是时间常数。 1、最大提升力和提升力系数产生开启汽门的最大提升力：
1 2 0 d
2 dm p p Q Q A nsb d
1 2 m s 0 d
当错油门油口为最大开度 S max 时，油动机活塞腔室的进、排油量达到最大值，即
Q
max
ns b
max
1
s

p p
0 d
油动机时间常数Tm 表示在错油门滑阀油口开度最大时，油动机活塞在最大进油条件下走完整个工作行程所需的时间。即：
dn P 100% dP n
0 0
机组在满负荷附近，过小的速度变动率在电网频率降低时容易使机组过载，危及机组的运行安全，所以，在机组满负荷处的速度变动率也应取得大一些。曲线形状要求： 1、沿功率增加方向向下倾斜； 2、连续、平滑不应有突跃点和水平段； 3、在空负荷、较低负荷和满负荷处较陡

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。

汽轮机调节级

汽轮机调节级概述汽轮机调节级是汽轮机的一个重要组成部分，其主要作用是调节汽轮机的输出功率和转速，以使其能够适应不同负荷要求和频率要求。

汽轮机调节级的设计与运行对汽轮机整体性能和稳定运行起着至关重要的作用。

汽轮机调节级的作用汽轮机调节级通过控制汽轮机中的蒸汽流量和压力，调节发电机的输出功率和转速。

其作用具体体现在以下几个方面：负荷调节汽轮机调节级可以根据电网负荷的变化，自动调节汽轮机的输出功率和转速，使其保持在稳定的工作范围内。

当电网负荷增加时，汽轮机调节级增加蒸汽供应，以增加发电机的输出功率；当电网负荷减少时，汽轮机调节级减小蒸汽供应，以降低发电机的输出功率。

频率调节汽轮机调节级还可以根据电网频率的变化，调节汽轮机的输出转速，使其与电网同步运行。

当电网频率偏低时，汽轮机调节级会减小蒸汽供应，使汽轮机转速增加；当电网频率偏高时，汽轮机调节级会增加蒸汽供应，使汽轮机转速减小。

稳定运行汽轮机调节级通过稳定汽轮机的输出功率和转速，保证汽轮机的稳定运行。

调节级会根据各种工况下的负荷要求和频率要求，自动控制汽轮机的运行状态，以保证汽轮机在各种负荷和频率下都能够平稳运行。

汽轮机调节级的结构与原理汽轮机调节级通常由调节阀、控制阀、调节节奏器等组件组成。

其中，调节阀用于控制蒸汽的流量，控制阀用于控制蒸汽的压力，调节节奏器用于配合调节阀和控制阀的运行。

汽轮机调节级的工作原理是基于反馈控制的思想。

它通过测量发电机的输出功率和转速，与设定值进行比较，然后根据偏差控制调节阀和控制阀的开度，从而调节汽轮机的输出功率和转速。

汽轮机调节级的优化设计与改进为了提高汽轮机的性能和效率，对汽轮机调节级的设计进行优化和改进是非常重要的。

以下是一些常见的优化设计和改进方法：节流特性优化汽轮机调节级的节流特性直接影响到汽轮机的输出功率和转速的调节精度。

通过优化调节阀和控制阀的设计和参数，可以改善汽轮机调节级的节流特性，提高其调节精度和响应速度。

谈电厂汽轮机组的最优负荷分配

谈电厂汽轮机组的最优负荷分配在现代电力生产中，电厂汽轮机组的运行效率和经济性至关重要。

其中，最优负荷分配是提高电厂整体运行效益的关键环节之一。

简单来说，最优负荷分配就是在满足电网需求和机组运行限制的条件下，合理地将总负荷分配到各个汽轮机组上，以使整个电厂的发电成本最低、效率最高。

要理解最优负荷分配，首先得清楚电厂汽轮机组的工作原理和特点。

汽轮机组是通过蒸汽驱动涡轮旋转，进而带动发电机发电。

不同型号、规格的汽轮机组，其性能参数和运行特性都有所差异。

有的机组可能在低负荷下效率较高，而有的则在高负荷时表现更出色。

此外，机组的运行年限、维护状况等也会影响其性能。

在实际运行中，影响汽轮机组最优负荷分配的因素众多。

首先是电力需求的变化。

电网的负荷随时都在变动，电厂需要根据实时的需求来调整机组的出力。

其次是机组的性能特性。

正如前面提到的，不同机组在不同负荷段的效率不同，这就需要我们在分配负荷时充分考虑。

再者，燃料成本也是一个重要因素。

不同类型的燃料价格不同，而且燃烧效率也有差异，这会影响到发电成本。

另外，机组的启停成本也不能忽视。

频繁启停机组不仅会增加设备磨损，还会消耗大量的能量和时间。

为了实现最优负荷分配，需要建立科学合理的数学模型。

这个模型要综合考虑上述的各种因素，通过复杂的计算和优化算法，得出最佳的负荷分配方案。

常见的优化算法包括线性规划、非线性规划、动态规划等。

这些算法可以在满足各种约束条件的前提下，找到使目标函数（通常是发电成本最低或效率最高）达到最优的解。

在建立数学模型时，需要准确地获取和输入相关的数据。

这包括机组的性能参数、燃料价格、电力需求预测等。

同时，模型还需要考虑一些实际的约束条件，比如机组的最大和最小出力限制、爬坡速率限制、旋转备用要求等。

只有将这些因素都充分考虑进去，得出的负荷分配方案才具有实际的可行性和有效性。

然而，仅仅依靠理论模型还不够，实际运行中的情况往往更加复杂多变。

这就需要我们结合运行人员的经验和实时监测数据，对负荷分配方案进行调整和优化。

提高汽轮机经济和稳定性运行的主要措施

提高汽轮机经济和稳定性运行的主要措施摘要：华能伊敏电厂三期2×600MW超临界机组作为国产首台超临界机组、汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂与三菱公司联合设计、生产的模式，型号为N600—24.2/566/566，本机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机。

伊敏电厂是华能集团的重要企业之一，肩负着东北地区供电的需求，同时也是华能集团重要的盈利企业，因此保证机组的安全稳定运行，提高机组的经济性尤为重要。

下面结合华能伊敏电厂三期机组汽轮机的运行情况，浅谈提高600MW超临界汽轮机运行经济性的主要措施。

关键词：变压运行；顺序阀控制；变频改造1、利用顺序阀控制方式、减少节流损失华能伊敏电厂三期2×600MW汽轮机组每台机组配有两个高压主汽门、四个高压调门、两个中压主汽门和四个中压调门。

定压运行中，汽轮机负荷改变是通过变化高压调节汽门的开度增减汽轮机的进汽量来实现。

华能伊敏电厂汽轮机采用的DEH调节系统具有阀门管理功能，可选择调门单／顺序阀控制方式，即节流调节／喷嘴调节方式。

单阀控制是把四个高压调门一同进入同步控制。

在这种运行方式下，所有的阀门均处于节流状态，对于汽轮机启动运行初期，虽高调门的节流加大，但对汽轮机各部件获得均匀加热较为有利，大大加快了机组的启动速度，因此，我厂汽轮机在启动过程中采用的都是单阀控制方式。

顺序阀控制时，调节汽阀按预先设定的顺序逐个开启，通常仅有一个调节汽阀处于节流状态，其余均处于全开或全关状态，这种调节方式减少了阀门节流损失、提高了汽轮机的效率，因此我厂在滑压运行及90％～100％额定负荷运行时采用顺序阀控制方式。

2、积极进行设备变频改造，减少厂用电损失华能伊敏电厂二期凝泵型号是C720Ⅲ—4，额定流量1590t/h，额定电流303.3A，额定功率1800kw，自2010年5月份凝泵改为变频控制，实际运行中凝泵在满负荷和低负荷时参数的变化，从中看出负荷降低时关小除氧器上水调门使凝结水量变小，但电机负荷的下降却不多，这就说明存在较大节流损失。

发电厂燃气轮机检修运行现状及改进

发电厂燃气轮机检修运行现状及改进摘要：改革开放后，我国经济与技术发展速度加快，但是机械设备进口比例依旧非常大。

其中，燃气轮机具有代表性。

此类设备成本高，若产生故障问题或设备坏损，或依靠进口处理，或对外引进检修技术人才。

为规控发电成本，发电厂应提高对燃气轮机检修的重视程度。

立足于电厂实际，掌握传统发电设备与燃气轮机发电设备，采用控制重启频次、检修人才培养、开展预防性维护工作以及引进先进技术等方法，降低设备故障率，提高发电效率，保障发电厂的经济效益。

关键词：发电厂；燃气轮机；检修当前，燃气轮机具有质量轻、作业效率高、节能环保等优势，广受发电厂欢迎。

但是此类发电设备易受外部因素影响，若长期处于高温、高压环境中，频发故障，阻碍发电厂正常生产与运行，降低社会服务水平。

基于此，应针对性开展检修工作，根据运行现状，开展相应的运维管理活动并引进新技术，实现清洁产能、高效运行等目标。

一、发电厂燃汽轮机检修概述（一）发电厂传统发电设备发电厂常用发电设备主要为燃煤发电机、水电发电机等，以及多适用于民用发电领域的燃油发电机等。

风力、水力发电机等体积大、专业性强，多应用于国家级电网发电领域。

（二）燃气轮机发电设备及其检修特征燃气轮发电机对技术的依赖性强，多依靠进口。

相较于发达国家，我国制造的大型燃气轮机在使用寿命、使用范围等方面仍有不足。

当前燃气轮机检修主要分为三种模式，小、中、大修。

因此类发电设备依赖进口，在技术检修领域中，国外技术人员占比高，想要进行全面、完整的检修，必须经过一定周期、计算以及评估。

同时，更换其部件时，也要经过返厂、时长评估、检修以及安装等流程，耗费大量时间与资源。

若发电企业想要维持供电质量，应提前准备各类部件，避免遭遇突发事件或设备故障时，设备无法正常投入使用[1]。

二、发电厂燃汽轮机检修运行现状（一）启停次数多燃气轮机在电网中一般扮演着调峰调频和分布式供热等角色，因此，设备启停次数远超其他类型火电机组。

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)。

燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施

燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施摘要：结合燃气轮机运行实践，对联合循环机组运行可靠性的影响因素展开分析，总结论断并提出合理性建议，指出提高燃气轮机运行可靠性的方法与应对措施，以此减少联合循环机组燃气轮机运行的影响因素，提升运行可靠性，保证燃气轮机能够安全稳定运行。

关键词：燃气轮机运行可靠性；影响因素；应对措施；燃气轮机联合循环机组由于运行效率高、氮氧化物排放量低等特点，在中国发展迅速，因而对燃气轮机相关设备运行的可靠性得到了进一步重视。

某电厂一期安装2×400MW 燃气蒸汽联合循环机组，由MARK VIE作为操作系统。

该机组采用分轴运行方式，整套组由一台汽轮机、一台余热锅炉、一台燃机和两台发电机及相关附属设备组成。

燃机由美国GE公司生产，型号为PG9371FB，简单循环机组出力为294.16MW。

余热锅炉型号为MHDB- PG9371FB-Q1，余热锅炉为露天布置，无补燃、自然循环，卧式炉型，两台炉对称布置。

锅炉具有高、中、低三个压力系统，一次中间再热。

汽轮机型号为LC110/N160-15.68/1.44/0.42，三压、再热、反动式、抽凝、轴向排汽汽轮机。

联合循环机组出力458.8 MW，供热210t／h。

该电厂围绕不断提升设备运行可靠性，通过技改维修的方法，改进提升联合循环机组运行方法，大力发展技术改造与科技创新，取得了极好的成效。

2018年联合循环机组在投入运行以来，获得多项奖项，各项指标参数逐年提高，近3年来，生产局势平稳安全，经济效益显著提高。

1燃气轮机运行可靠性的影响因素燃气轮机运行可靠性是指燃机在规定条件时间区间的下完成调节做功的能力。

对于联合循环机组燃气轮机，影响可靠性的因素除联合循环机组安置调试、产品设计创造之外，对已经投入运行的联合循环机组，具有以下几点影响因素：1.1燃气轮机受空气污染因素影响燃气轮机是以空气和燃气为工作介质的能量转换设备。

燃机运行时，空气经过过滤进入集流室后，在压气机中被压缩。

汽轮机的经济运行分析

汽轮机的经济运行分析汽轮机是一种以热能转换为机械能的设备，广泛应用于发电、航空、船舶等领域。

对于使用汽轮机的企业和单位来说，如何实现经济运行是一个非常重要的问题，本文将对汽轮机的经济运行进行分析。

首先，我们需要了解汽轮机的组成结构。

汽轮机的主要组成部分包括蒸汽发生器、汽轮机本体、冷凝器等部分，其中蒸汽发生器是将水转化为蒸汽的设备，汽轮机本体则是将蒸汽转化为机械能的核心部分，冷凝器则是将蒸汽重新转化为水的设备。

其次，我们需要了解汽轮机的运行过程。

在汽轮机的运行中，蒸汽发生器将水加热至其沸点并生成蒸汽，蒸汽被输送至汽轮机本体中进行膨胀，并驱动涡轮转动，产生机械能。

涡轮驱动发电机转动，将机械能转换为电能并输出到电网中。

蒸汽经过涡轮后的低温低压蒸汽被输送至冷凝器中，通过与冷却介质（通常是水）的接触来冷凝成水。

接下来，我们来分析汽轮机的经济运行。

经济运行的目标是在保证产生一定的电能的同时，最大限度地减少成本。

汽轮机的运行成本主要由燃料成本和维护成本组成。

汽轮机运行时消耗的燃料是蒸汽发生器中的燃料，如煤、石油等。

维护成本包括对汽轮机的日常维护和保养，并定期进行检修、更新换代等工作。

为了实现汽轮机的经济运行，我们需要采取一系列措施。

首先，在蒸汽发生器的使用方面，我们需要根据不同的燃料特性和价格选择适当的燃料，避免浪费和过度消耗。

其次，在汽轮机本体的使用方面，我们需要根据不同的负荷需求和机组运行状态进行调整，以达到最佳使用效果。

在汽轮机的维护工作方面，我们需要定期对汽轮机进行保养、检修并进行适当的更新换代，以保证设备的高效稳定和可靠性。

除了以上方面的措施，我们还可以通过以下方法来实现汽轮机的经济运行。

首先，我们可以使用热回收技术，将发电过程中的余热转化为有用的热能和机械能，达到节能减排和利用余热的目的。

其次，我们可以通过采用智能化、自动化系统，实现对汽轮机运行的自动监控和控制，提高了设备的运行效率和稳定性。

此外，我们也可以采用燃气轮机技术，由于燃气轮机具有启动快、停机快、负载调节范围广、低污染等优点，能够更好地适应市场需求并提高经济效益。

汽轮机端差增大的原因

汽轮机端差增大的原因1. 引言汽轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压蒸汽，通过喷嘴将蒸汽喷射到汽轮机叶片上，使叶片转动，从而产生功率的热力动力机械。

在运行过程中，汽轮机端差是指进气口处的总能量与出口口处的总能量之间的差值。

端差增大可能会导致汽轮机性能下降、效率降低等问题。

本文将探讨导致汽轮机端差增大的原因，并提出相应的解决办法。

2. 原因分析2.1 进气温度过高进气温度过高是导致汽轮机端差增大的一个重要原因。

当进气温度超过设计范围时，会导致进入汽轮机内部的蒸汽温度过高，使得出口蒸汽温度升高，从而增大了端差。

解决办法： - 提高空气预冷器效果，降低进气温度。

- 增加空气预压缩装置，减少进气温度。

2.2 出口压力过低出口压力过低也是导致汽轮机端差增大的原因之一。

出口压力过低会导致蒸汽膨胀不充分，使得出口蒸汽速度较高，从而增大了端差。

解决办法： - 调整汽轮机负荷，使得出口压力处于设计范围内。

- 增加汽轮机叶片数量，提高膨胀比，减小出口蒸汽速度。

2.3 进气流量不均匀进气流量不均匀也会导致汽轮机端差增大。

当进入汽轮机的蒸汽流量在不同位置上存在明显的偏差时，会导致叶片上的工作流动不均匀，从而增大了端差。

解决办法： - 优化进气道设计，保证进入汽轮机的蒸汽流量分布均匀。

- 定期检查和清洗进气道，防止积尘和异物堵塞导致流量不均匀。

2.4 叶片磨损叶片磨损是导致汽轮机端差增大的常见原因之一。

长时间运行会使叶片表面受到磨损，导致叶片形状变化，进而影响流动特性，增大了端差。

解决办法： - 定期检查和维护叶片，及时更换磨损严重的叶片。

- 使用高质量的材料制造叶片，提高其耐磨性能。

2.5 过度膨胀过度膨胀也是导致汽轮机端差增大的一个原因。

当汽轮机内部温度过高、压力过大时，会导致叶片过度膨胀，使得出口蒸汽速度增加，从而增大了端差。

解决办法： - 控制汽轮机运行参数，避免过温、过压情况发生。

- 使用耐高温材料制造叶片，提高其抗膨胀性能。