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1、第59卷第3期2017年6月汽輪機(jī)技術(shù)TURBINETECHNOLOGYV01．59No．3Jun．2017汽輪機(jī)組高背壓供熱改造軸系振動(dòng)特性分析王鳳良，李玉貴(大唐東北電力試驗(yàn)研究所，長(zhǎng)春130012)摘要：以國(guó)產(chǎn)200MW汽輪機(jī)組高背壓改造項(xiàng)目軸系為研究目標(biāo)，細(xì)致分析了該類型軸系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并基于雙轉(zhuǎn)子互換等問題，提出了基于應(yīng)變能法的軸系離散化方法，建立了更為精確的動(dòng)力學(xué)模型?？紤]三支點(diǎn)支承軸系的特殊性，給出適合這類軸系的找中設(shè)計(jì)理念和方法及計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行了對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合雙轉(zhuǎn)子互換情況下高背壓改造對(duì)低壓轉(zhuǎn)子的影響，研究了兩組軸系的振動(dòng)固有特性
2、和響應(yīng)特性，對(duì)各階臨界轉(zhuǎn)速、模態(tài)振型、振動(dòng)幅值、渦動(dòng)軌跡、軸系變形及軸系穩(wěn)定性問題進(jìn)行了全方位研究，深入挖掘200MW汽輪機(jī)組高背壓改造前后的軸系動(dòng)力學(xué)行為。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)組；高背壓改造；軸系；振動(dòng)特性；轉(zhuǎn)子分類號(hào)：TK268+．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5884(2017)03-0211-04AnalysisonShmSystemVibrationCharacteristicsofSteamTurbineUnit衍thHighBackPressureHeatingAlterationWANGFeng-liang，LIYu-gui(DatangNor
3、theastElectricPowerTestResearchInstitute，Changchun130012，China)Abstract：Inthispaper，theshaftingsystemof200MWhigh—backpressureretrofitprojectarestudiedwhichageproducedindomestic．Thestructuralcharacteristicsageanalyzedindetail．Basedondouble—rotorinterchangeandotherissues，theshaftsyste
4、mdiscretizationmethodbasedonthestrainenergymethodisproposed．Andamoreaccuraterotordynamicsmodelisestablished．Consideringtheparticularityofthethree-pivotbearingshaftsystem，thedesignconcept，methodandcalculationresultofthisdesignaregiven，andthecomparativeanalysisismade．Onthebasisofthis，
5、theinfluenceofhishbackpressuretransformationonthelowpressurerotorundertheconditionofdoublerotorinterchangeisconsideredtostudytheinherentvibrationcharacteristicsandresponsecharacteristicsofthetwoshaftsystems．Dynamicalbehaviorofshaftsystembeforeandafteralterationof200MWsteamturbineisi
6、n-depthmined．Keywords：steamturbineunit；highbackpressurealteration；Shaftsystems；vibrationcharacteristics；rotor0前言本文以國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組實(shí)施高背壓改造為例，應(yīng)用了結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)變能方法對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行離散化，結(jié)合有限元軟件建立軸系動(dòng)力模型，考慮高中壓三支承、低壓轉(zhuǎn)子互換等特殊結(jié)構(gòu)，將超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用到軸系載荷分配中來，對(duì)軸系載荷進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的軸系載荷分配。進(jìn)而結(jié)合軸系的動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算軸系固有特性和響應(yīng)特性，分析軸系的振動(dòng)效果，為該類型機(jī)
7、組軸系的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。1轉(zhuǎn)子建模方法在轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析中，大多采用工程經(jīng)驗(yàn)法將轉(zhuǎn)子進(jìn)行在軸向離散化為多個(gè)片段，每個(gè)片段包含著轉(zhuǎn)子的剛度、質(zhì)量等信息，并轉(zhuǎn)化成連續(xù)的等截面梁，從而使轉(zhuǎn)子抽象為動(dòng)力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析目標(biāo)?。該方法轉(zhuǎn)子截面屬性存在大量簡(jiǎn)化，其特點(diǎn)是建模簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，但計(jì)算結(jié)果較不精確，設(shè)備廠家多采用這種方法舊1。本文對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行了升級(jí)，通過應(yīng)變能法進(jìn)行離散化分段，該方法避免了工程經(jīng)驗(yàn)法對(duì)轉(zhuǎn)子截面屬性的簡(jiǎn)化，同時(shí)也具備了工程經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算速度快，建模簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，而且提高了計(jì)算精度p1。根據(jù)某電廠國(guó)產(chǎn)200MW汽輪機(jī)組實(shí)施高背壓改造的工
8、程實(shí)際情況，結(jié)合雙轉(zhuǎn)子互換的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，
