1000MW超超临界机组低压模块结构分析与变形测试试验研究.ppt

图12:优化后的低压外缸加固方案三维模型 图13(优化后方案)低压端汽封垂直变形0.123mm 经过全面的分析发现，低压外缸刚度的确与试验结果一致，刚度偏小，结合现场实际情况与整个低压模块结构，经研究认为应采取增强外缸刚度，提高轴承箱支撑，减小端汽封垂直变形，改善外缸对内缸支撑刚度等多方面措施，提出了 4 个方案，其中一个方案( 方案 2) 如图 12 所示。 图14:原哈汽加固方案 图15(原加固)低压端汽封垂直变形0.264 mm 原模型及方案 1、方案 2 的分析结果及优化加强后的低压缸变形和应力分析数据汇总如表4 所示。 表4：各加固方案比较 机组在正常运行时，东芝公司在低压缸设计上预计壳体会有所变形，尤其是轴承座处，座落在低压外缸上的轴承将向内倾斜，外侧油挡向上抬升，间隙减小。从中可以判断其支撑轴承座的结构动刚度不是很强。再者从低压内缸的变形情况分析，制造厂在缸体结构强度设计方面裕度不够。 平顶山电厂1#机组低压缸壳体振动明显好于2#机组，表明低压缸制造、安装工艺十分重要，须严格控制。 排汽缸的刚度问题不仅要考虑在各种动静载荷作用下的变形及振动响应，还要研究排汽缸刚度对转子—轴承—基础这一系统的动力学影响，其在汽轮机能否安全运行上所起的作用是举足轻重的，尤其随着机组容量的加大，轴承箱座在排汽缸上的形式被普遍采用，这一问题更为突出。 经过方案对比分析发现，加固不能改善低压内缸支撑处变形, 低压缸本属于柔性结构, 通过将低压2-4级隔板汽封上偏心增大0.2mm的弹性变形方式来补偿内缸的下降。端汽封发生的角变形是引起碰磨根本原因，在于外缸上下半变形不平衡及端汽封的上下半连接形式不同，抽真空后端部汽缸变形太大共同作用的结果，汽缸变形不平衡与端汽封与汽缸间的连接刚度的合成决定了端汽封的倾斜程度，上半汽缸刚度弱，所以往里倾斜。 5 结论及建议 已经投运的哈汽N1000-25/600/600型超超临界汽轮机，因低压缸刚度不足均不同程度发生低压缸动静碰摩等问题。平顶山电厂通过测量试验验证在安装中采取针对性的措施的作用，同时通过有限元分析对变形规律的深入研究对机组的启动提供指导，两台1000MW机组启动运行一次启动成功，并通过168小时。从设计、制造、安装及运行等方面提出建议及结论如下： 大型火电机组中，低压缸在机组运行中所起的作用十分重要。在低压外缸刚性设计之初精确计算刚性有助于机组的安全运行。汽缸的受力状态复杂，为避免缸体变形，必须保证低压缸具有良好的刚度，以保证低压缸在变工况条件下能够稳定运行。增强排汽缸刚性的方法主要是在某些薄弱环节加设筋板，撑管等部件，而这些部件对汽流流动往往起到阻碍作用，即降低排汽缸的汽动性能。为避免内部加支撑影响汽流，可考虑外部加固。 通过低压缸变形测试与东芝公司分析结果相符，且认为此低压缸本属于柔性结构，通过局部增加辅助支撑不能改善低压缸支撑位置垂直和横向变形，通过更改汽缸结构或增加辅助支撑的方式来实现端汽封发生的角变形控制，建议: 简化低压加固方案，仅考虑端汽封发生的角变形控制。 机组在正常运行时，TOSHIBA公司在低压缸设计上预计壳体会有所变形，尤其是轴承座处，座落在低压外缸上的轴承将向内倾斜，外侧油挡向上抬升，间隙减小。从中可以判断其支撑轴承座的结构动刚度不是很强。再者从低压内缸的变形情况分析，制造厂在缸体结构强度设计方面裕度不够。 排汽缸的刚度问题不仅要考虑在各种动静载荷作用下的变形及振动响应，还要研究排汽缸刚度对转子—轴承—基础这一系统的动力学影响，其在汽轮机能否安全运行上所起的作用是举足轻重的，尤其随着机组容量的加大，轴承箱座在排汽缸上的形式被普遍采用，这一问题更为突出。 同时平顶山电厂1#机组低压缸壳体振动明显好于2#机组，表明低压缸制造、安装工艺十分重要，须严格控制。 * 某超超临界1000MW机组低压模块变形测试与加固研究 内容简介：介绍了某型1 000MW 超超临界汽轮机经常发生低压部分动静碰磨，引发机组振动，排汽导流环连接螺栓断裂等问题。通过真空状态下低压缸变形试验并结合有限元计算对事故原因进行分析，找出问题的根源，提出对该型机组低压缸结构的改进方案，为以后同类型汽轮机安装、调试、运行提供借鉴作用。 某超超临界1000MW机组低