超臨界汽輪機的案例
600MW超臨界汽輪機汽流激振問題的解決
600MW超臨界汽輪機汽流激振問題的解決
3.1 設備概況
綏中發電有限責任公司一期工程為兩臺俄供800MW超臨界燃煤機組，是目前我國單機容量最大的火電機組。汽輪發電機由列寧格勒金屬工廠生產，單軸、一次中間再熱、五缸、六排汽、凝汽式。高壓缸為雙層回流式結構，高壓蒸汽從中間進汽經調節級以后流向機前的5個壓力級，然后翻轉180°經夾層進入流向排汽側的6個壓力級。軸系由一個高壓轉子、一個中壓轉子、三個低壓轉子、發電機轉子和勵磁機轉子組成。每個轉子有兩個支持軸承，高壓缸后軸承為聯合推力軸承，其中高壓缸前后支持軸承為六個扇形塊組成的可傾瓦軸承，其余均為橢圓型鏜孔軸承。機組安裝前，三個低壓轉子均在上海汽輪機廠進行了軸徑刨光處理，并做了高、低速動平衡。
高、中壓缸分別設有2個主汽門和4個調速汽門。高、中壓主汽門、高壓調速汽門分別由各自的伺服馬達控制。中壓缸4個調速汽門由兩個伺服馬達控制。高壓缸調速汽門正常開啟順序為#1、2同時開啟，#3、4依次開啟。#3、4高壓調節汽閥帶有重調裝置，冷態啟動在400MW前投入#3、4高壓調門重調機構后可使4個高壓調節汽閥同時開啟，機組負荷大于400MW以后退出#3、4高壓調門重調機構，隨著負荷的增加高壓調門按正常特性曲線開啟。
下圖是高壓缸前軸承（#1軸承）和高壓調速汽門布置情況（從機頭向發電機側看）。
3.2機組振動特征
2000年5月9日，#1機組負荷在650～700MW期間，主機#1軸承振動有突發現象，隨即波及相鄰軸承。振動突增的主要分量為21～22Hz，幅值由正常的15μm以下瞬間增至50μm以上。
2000年5月16日，根據俄羅斯專家的建議對主機#1軸承解體檢查。
展開 中海油PPT│600MW超臨界汽輪機設備及運行
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中海油
高速工業汽輪機臨界轉速的仿真計算及驗證
[15] 徐立超.運用COSMOSWorks/SolidWorks進行快捷轉子動力學分析[J].防爆電機，2010,45(6):32-34,37.
[16] 顧晃.汽輪發電機組的振動與平衡[M].北京：水利電力出版社，1989:10.
文章來源：發電設備
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來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 汽輪機 超負荷運行
共 3723 字 | 建議閱讀時間 12 分鐘
導讀
一、汽輪機過負荷運行指的是什么？
汽輪機過負荷運行是指汽輪機機在運行中所帶的電負荷和熱負荷之和超出額定值運行的運行工況，這種情況在實在運行中也是存在的。
二、汽輪機可以過負荷運行嗎？
正常情況下，不允許汽輪機長期過負荷運行，但是在事故情況下，或者尖峰負荷的情況下，短時間的過負荷運行是可以的。
三、長時間超負荷運行會對汽輪機產生哪些危害？
汽輪機長時間超負荷運行危害最大的就是汽輪機轉子，汽輪機轉子長時間受到過大應力的作用，極易產生裂紋而縮短壽命。
展開 
非設計工況下超臨界二氧化碳燃氣輪機底循環的軸配置分析比較
非設計工況下超臨界二氧化碳燃氣輪機底循環的軸配置分析比較
來源：SoftInWay
發表于2020 CITC 第四屆中國國際透平機械學術會
第四屆中國國際透平機械學術會官網：http://citc.turbomachinery.net.cn/
SoftInWay官方網站：https://www.softinway.com/cn/
聯系我們：china@softinway.com
摘要：在資源日益匱乏且電廠的規模日益受到控制的當今世界中，聯合循環的底循環正引起人們的真正興趣。在不燃燒更多燃料的情況下降低煙氣溫度和提高發電量無疑是非常有吸引力的。從大量論文中可以看出，在利用GTU（燃氣輪機裝置）廢氣增加發電方面，底循環工質使用sCO2（超臨界二氧化碳）是極有意義的，但是由于廢氣的殘留溫度相當高，因此所考慮的這種循環仍有一定的額外發電潛力。為了達到這種潛能，sCO2循環循環結束后的廢氣殘留溫度應盡可能低，而這些循環的熱效率應盡可能高。考慮到這一點，作者在2015年對各種不同的sCO2底循環結構配置進行了研究，甚至提出了復合循環的概念，其中將諸如sCO2回熱循環與sCO2再壓縮或再熱循環以及其它組合結合在一起。在該研究中，發現了復合循環的最佳配置。該循環配置具有兩個壓縮機和透平，其中一個組合是與發電機共用同一根軸但尚未研究該軸配置的最佳性。
本次研究的重點是基于數字孿生概念，考慮不同軸配置的熱力循環以及葉輪機械部件在非設計工況時的聯合優化。所考慮的底循環發電裝置（PGU）的熱源是GE LM6000-PH DLE型號燃氣輪機。 該PGU是一種具有高熱回收率的復合sCO2循環。
展開 鄭州大學橡塑模具團隊《Nano Energy》：在超臨界二氧化碳發泡（scCO2）技術制備高性能摩擦納米發電機方面取得進展
本研究開發的基于無皮層TPU發泡薄膜的摩擦納米發電機具有良好的柔性、耐磨性、優異的輸出性能、極強的性能穩定性等優點，輸出性能隨著表面泡孔尺寸的減小逐漸增大。研究還驗證了接觸分離式摩擦納米發電機中多孔結構與表面互補結構在增強發電性能中的重要作用。制備的基于TPU多孔膜和PDMS膜的納米發電機可獲得260 V的最高輸出電壓和46 μA的輸出電流。在外接3.3×106 Ω負載時，實現了4.6 W/m2的最大功率密度，可作為許多小型電子設備的電源。
圖1.超臨界二氧化碳（scCO2）表面受限發泡的原理圖（a）和在不同的發泡工藝條件下的發泡材料基摩擦納米發電機輸出性能（b,c）及功率密度圖（d）。
此外，制備的柔性摩擦納米發電機具備優異的摩擦電性能和自供電傳感性能。能夠為電容器充電，自發點亮LEDs，驅動計算器等小型電子器件；還能夠檢測諸如拉伸、彎曲、扭轉等變形，以及監測人行走步態的變化等。
圖2.發泡材料基摩擦納米發電機摩擦電性能和自供電傳感性能。
該研究通過超臨界二氧化碳（scCO2）表面受限發泡法制備了可用做摩擦發電機正電極的性能優異的TPU多孔薄膜，為批量化制備高性能TENG提供了一種綠色、高效的新方法，并為設計具有互補結構的摩擦材料，提供了新見解。該研究得到了國家自然科學基金（12072325）和國家重點研究計劃（2019YFA0706802）的資助。
展開 鄭大申長雨院士、劉春太教授團隊米皓陽教授課題組《Nano Energy》：超臨界CO2發泡助力摩擦納米發電機的綠色制造
基于摩擦起電和靜電感應原理的摩擦電納米發電機(TENGs)由于簡單的結構和優異的輸出性能，在能量采集和自供能傳感中得到了廣泛的應用。目前多數TENG存在著諸如制備工藝復雜，成本高，耐久性差，難以實現規模化生產等問題。傳統TENG往往將金屬電極置于器件外側，不僅影響了器件的柔性和舒適性，而且金屬電極容易在長期使用中被氧化或腐蝕，導致穩定性降低。在接觸分離式TENG中，通常需要使用墊片或彈簧來保持正負電材料間的空氣間隙，這無疑增大了器件的厚度和靈活性；長期使用中墊片或彈簧的滑動也會造成TENG穩定性的降低。因此，克服以上問題，研發高輸出、高穩定性的TENG綠色、規模化制備新方法是拓展其工程應用的關鍵。
鄭州大學申長雨院士、劉春太教授團隊米皓陽教授課題組在《Nano Energy》期刊上發表了題為“Green Fabrication of Double-sided Self-supporting Triboelectric Nanogenerator with High Durability for Energy Harvesting and Self-powered Sensing”的文章（DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106827）。基于環保和可持續理念，研制了具有超高耐久性和穩定性的雙面自支撐式摩擦納米發電機(DS-TENG)。利用真空熱壓工藝和超臨界二氧化碳(scCO2)發泡技術，通過在內部嵌入不銹鋼網電極，一次成型具有凹凸陣列表面結構的多孔熱塑性聚氨酯(TPU)泡沫，并使用硅橡膠（Ecoflex）薄膜作為負極材料組裝了納米發電機與自供能柔性傳感器。
展開 汽機專業 | 汽輪機保效技術研究及應用
[14] 張昊，雷少博，付康民，等.1000MW超超臨界汽輪機通流部分改造效果分析及研究[J].輪機技術，2021，63（4）：315-317.
[15]張繼紅，杜文斌，趙杰，等.600MW等級超臨界汽輪機通流改造綜述[J].熱力發電，2019，48（2）：1-8.
[16]章良利，李敏，周曉蒙，等.深度調峰下燃煤機組運行方式對能耗的影響[J].中國電力，2017，50（7）：85-89.
[17]周麗麗.超超臨界機組寬負荷運行建模仿真與系統優化[D].南京：東南大學，2021.
[18]史進淵.基于設計壽命的汽輪機檢修周期優化方法的研究[J].動力工程學報，2020，40（7）：530-539.
[19] 趙世全，魏松濤.汽輪機持久效率分析[J].東方汽輪機，1999，（2）：25-46.
[20]李國明，謝澄，鄭磊，等.大型汽輪機通流改造中常見問題探討[J].汽輪機技術，2019，61（6）：473-478.
注：原文發表于《江西電力》2023年第2期
文章來源： 集控運行專業技術交流平臺
展開 『原創』旋轉機械非線性動力學設計基礎理論與方法
目錄
前言
第1章 概論
1.1 概述
1.2 轉子系統非線性動性學研究方法及國內外發展概況
1.3 轉子系統大量線性動力學設計及穩定性
1.4 非線性轉子動力學研究中存在的問題及展望
參考文獻
第2章 非線性動力學問題的求解方法
2.1 概述
2.2 非線性振動的近似解析方法
2.3 非線性轉子系統動力學的數值求解方法
2.4 非線性動力學問題的求解方法
2.5 高維大量線性系統的建模和降維求解方法
參考文獻
第3章 旋轉機械非線性動力學分析的數學機械化方法
3.1 概述
3.2 機械化數學——吳消去法的理論基礎
3.3 轉子系統運動特性的數學機械化分析
3.4 油膜力引起的轉子半速渦動的數學機械化分析
3.5 時間有限元與機械化滂聯合求解
3.6 諧波平衡法聯合吳消去分析轉子系統的碰摩
3.7 200MW汽輪發電機組代壓缸轉子軸段的機械化數學分析思想
3.8 本章小結
參考文獻
第4章 滑動軸承非線性油膜力模型及其特性分析
4.1 概述
4.2 Reynolds方程及其求解
4.3 滑動軸承的各種油膜力模型
4.4 幾種非線性油膜力模型的分析和比較
4.5 計算實例
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 汽輪發電機組的汽流激振及其穩定性
5.1 概述
5.2 密封動力特性模型
5.3 葉頂徑向間隙沿周向不均引起的激振力模型
5.4 調節級不對稱開啟產生的徑向力
5.5 超臨界汽輪發電機組軸系的穩定性
參考文獻
第6章 滾動軸承誘發的非線性振動
6.1 前言
6.2 滾動軸承的組成
6.3 球軸承支承的轉子線性振動
6.4 弱非線性情況下，球軸承間隙引起的非線性振動
6.5 強非線性情況下，擠壓油膜阻尼器引起的非線性振動
6.6 非線性振動系統的解析法
參考文獻
第7章 旋轉機械轉軸的扭轉振動
7.1 前言
7.2 汽輪發電機組軸系扭振的建模與求解
7.3 分布參數模態降介模型在
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