汽轮机组汽流激振分析与诊断

摘要

汽流激振是关系汽轮发电机组经济性、安全性的重大问题。机组容量不断增大、蒸汽参数不断提高使汽流激振问题成为目前大机组设计、运行、检修中必须考虑的重要问题之一。本文在阐述汽轮机组汽流激振故障原因的基础上，以得出诊断判据为终目标，从流体振荡和流固耦合的角度定性分析汽流激振问题;以上汽600MW机组为原型建模，用ANSYS CFX模拟计算汽轮机调节级瞬态降负荷工况下蒸汽流量流速与偏心转子振动变化关系以期定量分析用于诊断。取得阶段性结果并详细讨论模拟中的问题。通过国内外大量案例分析，提取诊断知识用于汽轮发电机组故障诊断专家系统中汽流激振的诊断，混合推理思维缜密、诊断结果合理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.1.1汽流激振问题的产生

1.1.2研究汽轮机组汽流激振问题的意义

1.2故障诊断理论方法

1.3汽流激振问题研究现状

1.3.1实验研究发展现状

1.3.2数值研究发展现状

1.3.3存在的问题

1.4本论文工作目的和主要研究内容

第二章汽轮机组汽流激振故障原因

2.1汽流激振的产生

2.2蒸汽激振力

2.2.1汽流间隙激振力

2.2.2静态不平衡蒸汽力

2.3系统阻尼

2.4本章小结

第三章汽轮机组汽流间隙激振问题的振动分析

3.1流体振动角度的汽流激振理论分析

3.1.1流体振动力学基本原理

3.1.2流体振动角度考虑汽流激振问题

3.1.3汽封动特性系数确定

3.2流固耦合振动角度的汽流激振理论分析

3.2.1流固耦合基本原理

3.2.2流固耦合振动角度表述汽流激振问题

3.3流固耦合振动的复模态分析法

3.3.1状态变量与状态空间

3.3.2复特征值解耦

3.3.3复模态叠加

3.4汽轮机调节级有限元数值模拟

3.4.1有限元数值模拟技术

3.4.2耦合场分析类型及应用场合

3.4.3 600MW汽轮机调节级流固耦合数值模拟

3.5汽流激振评价

3.6本章小结

第四章汽轮机组汽流激振故障特征及处理对策

4.1案例分析

4.2汽流激振引发的轴系振动故障特征

4.3汽流激振的处理对策

4.3.1减小蒸汽激振力

4.3.2增加轴系稳定性

4.3.3具体实施

4.4本章小结

第五章故障诊断专家系统在汽流激振诊断中应用

5.1故障诊断专家系统原理

5.2专家系统知识库建立

5.3汽流激振故障诊断知识获取

5.3.1汽流激振故障诊断规则获取

5.3.2汽流激振故障解释知识获取

5.4故障交互诊断推理机制

5.5汽轮发电机组故障诊断系统在汽流激振诊断中应用

5.6本章小结

第六章结论和展望

6.1工作结论及取得的成果

6.2工作展望

参考文献

致谢

附录

在学期间发表的学术论文和参加科研情况