汽輪機優(yōu)化的案例
低壓汽輪機級的機器學(xué)習(xí)優(yōu)化
需要進(jìn)行 22 次連續(xù) CFD 運行才能全面優(yōu)化設(shè)計，該過程在 24 小時內(nèi)完成。
圖3：功率優(yōu)化
結(jié)果、總結(jié)和結(jié)論
優(yōu)化后的設(shè)計比原始設(shè)計提高了近 1% 的功率。圖 4 顯示，這種改進(jìn)主要是通過減少轉(zhuǎn)子吸力側(cè)的分離流區(qū)域來實現(xiàn)的。
圖 4：新設(shè)計的馬赫數(shù)等高線圖
Cadence Fidelity 軟件用于在嚴(yán)格的設(shè)計約束下設(shè)計和優(yōu)化低壓汽輪機級。Fine Agile、Fine Turbo和Fine Design3D一起使用，自動優(yōu)化設(shè)計，比之前的設(shè)計實現(xiàn)了近1%的功率提升。Fine Design3D 環(huán)境中的數(shù)據(jù)分析工具，特別是自組織地圖，被證明能夠驗證設(shè)計空間是否已正確參數(shù)化，以找到有用的最佳值。事實證明，代理建模與偶爾基于 CFD 的更新相結(jié)合能夠在 24 小時內(nèi)生成最佳解決方案。
文章來源：cadence博客
展開 AxSTREAM軸流汽輪機從1D到3D的設(shè)計，分析和優(yōu)化
AxSTREAM離心壓縮機從1D到3D的設(shè)計，分析和優(yōu)化
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汽輪機為什么不能超速？汽輪機常見事故及處理方法！
（1）汽輪機在運行過程中，葉片所受的離心力和轉(zhuǎn)速的平方成正比，即是說，轉(zhuǎn)速雖然上升不大，但轉(zhuǎn)子上所承受的離心力就成幾何倍的增長，這在汽輪機設(shè)計的時候就考慮到的，所以超速現(xiàn)象對汽輪機是極為危險的。
（2）轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)子在設(shè)計、制造過程中，都會有一個自身的自震頻率，也就是我們沖轉(zhuǎn)的時候要注意的臨界轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的頻率。所以，汽輪機正常的工作轉(zhuǎn)速都不在臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。但當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過工作轉(zhuǎn)速，達(dá)到轉(zhuǎn)子自身頻率的兩倍，這時機組的震動將大大增加，甚至比機組過臨界轉(zhuǎn)速的震動還要大的多。
由于機組震動大所造成的動靜部分的摩擦，使得機組震動繼續(xù)增大，這就導(dǎo)致了一個惡性的循環(huán)。嚴(yán)重時，會使汽輪機徹底的報廢。
（3）如果是用于發(fā)電的機組，由于我國的電網(wǎng)頻率定為50Hz，那么對應(yīng)的，汽輪機轉(zhuǎn)速也應(yīng)該是3000rpm，如果機組不在額定轉(zhuǎn)速下工作，那么將無法與電網(wǎng)并列運行。
即使是孤網(wǎng)運行，如果頻率升高，將直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)動機械的轉(zhuǎn)速也對應(yīng)升高，破壞電機的正常工作，造成泵或風(fēng)機的出力異常增加，使電機發(fā)熱，泵或風(fēng)機震動增大，容易導(dǎo)致燒瓦事故。同時還會影響濾波器的正常工作，降低用電質(zhì)量。
二、汽輪機超速的主要原因
汽輪機超速事故是由于汽輪機在調(diào)速和保護(hù)系統(tǒng)故障及本身的缺陷造成的，但往往和運行操作維護(hù)有著直接的關(guān)系，按不同的事故起因和故障環(huán)節(jié)，分析討論。
1. 調(diào)速系統(tǒng)有缺陷
汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)，不但要保證汽輪機在額定轉(zhuǎn)速下正常運行，而且還保證在汽輪機甩負(fù)荷以后轉(zhuǎn)速升高不超過規(guī)定的允許值，所以調(diào)速系統(tǒng)是防止汽輪機超速的第一措施。如果在汽輪機甩掉負(fù)荷以后不能保持空載運行，就可能引起超速。
展開 漲知識│什么叫汽輪機惰走？汽輪機正常惰走時間是多少？
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關(guān)鍵詞 | 汽輪機 惰走 概念 時間
共 1158 字 | 建議閱讀時間 5 分鐘
惰走的概念：
在停機時，脫扣汽輪機后，主汽閥、高壓調(diào)節(jié)閥和中壓聯(lián)合汽閥全部關(guān)閉，汽輪機停止進(jìn)汽，轉(zhuǎn)子在自身慣性的作用下維續(xù)轉(zhuǎn)動的過程，稱之為轉(zhuǎn)子惰走。發(fā)電機解列后，從自動主汽門和調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉起，到轉(zhuǎn)子完全靜止的這段時間稱為轉(zhuǎn)子惰走時間。
汽輪機一般為60±10min左右，你們廠呢？
轉(zhuǎn)子惰走曲線：
轉(zhuǎn)子惰走時間與轉(zhuǎn)速下降的關(guān)系曲線稱為轉(zhuǎn)子惰走曲線。
汽輪機停機轉(zhuǎn)子惰走曲線分為三段：
第一段
為剛停止送汽時，其轉(zhuǎn)速較高，鼓風(fēng)摩擦損失很大（與轉(zhuǎn)速三次方成正比），主油泵在低壓油泵起動之前往油系統(tǒng)供油，使轉(zhuǎn)速由 3000r/min急劇下降到1500r/min左右，故曲線較陡。
展開 
船用汽輪機后汽缸下半鑄件的鑄造工藝設(shè)計
船用汽輪機后汽缸下半鑄件的
鑄造工藝設(shè)計
戴月良
（上海電氣 上重鑄鍛有限公司，上海 200245）
摘 要：船用汽輪機后汽缸下半鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量要求高，有較高的生產(chǎn)難度。采用ProCAST 鑄造模擬軟件計算鑄件模數(shù)，根據(jù)模數(shù)計算設(shè)置冒口；模擬澆注過程，確保充型過程快速平穩(wěn)；對鑄件凝固過程模擬優(yōu)化，實現(xiàn)順序凝固，保證了鑄件致密度。
關(guān)鍵詞：汽輪機汽缸；工藝優(yōu)化；鑄造模擬
現(xiàn)代艦船信息化程度越來越高，需裝備大量的信
息設(shè)備和電子設(shè)備，不斷加大了對電力的需求，需要為艦船配備更大功率的發(fā)電機組以應(yīng)對激增的電力需求。汽輪機作為艦船要的動力源，具有功率密度大、可靠性高的特點，是船舶大容量供電系統(tǒng)的核心裝備。船用汽輪機汽缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、緊湊，質(zhì)量要求高，具有很高的生產(chǎn)難度。筆者對后汽缸下半鑄件進(jìn)行詳細(xì)的工藝性分析，采用ProCAST 鑄造模擬軟件輔助設(shè)計和優(yōu)化鑄造工藝，最終成功地生產(chǎn)出滿足技術(shù)要求的后汽缸下半鑄件。
1 后汽缸下半結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求
后汽缸下半鑄件結(jié)構(gòu)如圖1 所示。汽缸主要由排汽
蝸殼、水平中分面法蘭、排汽口法蘭、軸承座和支撐座構(gòu)成。鑄件凈重2 060 kg，毛重2 680 kg，材質(zhì)為ZG20CrMo。鑄件輪廓尺寸為2 160 mm×1 527 mm×790 mm，最大壁厚為123 mm，最小壁厚為
20 mm，
汽缸排汽蝸殼主壁厚為30 mm。汽缸尺寸公差為-3~+2 mm，法蘭厚度公差為0~+2 mm。汽缸無損探傷（NDT）要求：100% 超聲波探傷（UT），焊縫坡口區(qū)域、水平和垂直法蘭加工面1 級，其余加工面和鑄造面2 級。100% 磁粉探傷（MT），加工面1 級，其余2 級。
展開 杭汽輪新目標(biāo)：燃?xì)廨?em>機就是杭汽輪的未來
“明年年底我們的工廠將整體搬遷到余杭開發(fā)區(qū)，那時候就完全是一個現(xiàn)代化的工廠，那里會源源不斷地創(chuàng)造出屬于杭汽輪的高端制造。
”杭州汽輪動力集團(tuán)有限公司、杭州汽輪機股份有限公司黨委書記、董事長鄭斌說，杭汽輪要做百年企業(yè)，要不斷攻破核心技術(shù)，燃?xì)廨?em>機就是杭汽輪的未來。“杭汽輪在汽輪機制造領(lǐng)域已躋身世界第一梯隊，但這個市場畢竟有限。而工業(yè)汽輪機是裝備制造業(yè)的皇冠，燃?xì)廨?em>機是皇冠上的明珠，杭汽輪要把這顆明珠也摘下來。”
來源：浙江在線
展開 汽機專業(yè) | 汽輪機保效技術(shù)研究及應(yīng)用
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注：原文發(fā)表于《江西電力》2023年第2期
文章來源： 集控運行專業(yè)技術(shù)交流平臺
展開 汽輪機滑銷系統(tǒng)詳解
1 概述
汽輪機在起動及帶負(fù)荷過程中，汽缸的溫度變化很大，因而熱膨脹值較大。為保證汽缸受熱時能沿給定的方向自由膨脹，保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心一致，同樣，汽輪機停機時，保證汽缸能按給定的方向自由收縮， 在內(nèi)外汽缸之間、汽缸和軸承座、軸承座和臺板之間設(shè)有一系列的導(dǎo)向滑銷而構(gòu)成汽輪機的滑銷系統(tǒng)。主要包括：立銷、橫銷、縱銷、貓抓橫銷、角銷等。
2 滑銷系統(tǒng)的分類
按安裝位置和不同的作用可分為：橫銷、縱銷、立銷、貓爪橫銷、角銷（壓板）和斜銷六種。
橫銷：一般裝在低壓汽缸排汽室的橫向中心線上，或裝在排汽室的尾部，左右兩側(cè)各一個。橫銷的作用是保證汽缸在橫向的自由膨脹，并限制后缸在沿軸方向的移動。由于排汽室的溫度是汽輪機通流部分溫度最低的部位，故橫銷多裝于此處，整個汽缸由此向前或向后膨脹，形成了橫向死點。
縱銷：多裝在低壓汽缸排汽室的支撐面，前軸承座的底部，雙缸汽輪機中間軸承的底部等和基礎(chǔ)臺板的接合面間。所有縱銷均在汽輪機的縱向中心線上。縱銷可保證汽輪機沿縱向中心線自由膨脹，并保證汽缸中心線不能作橫向滑移。
展開 汽輪機熱工保護(hù)系統(tǒng)
第2節(jié) 汽輪機保護(hù)原理和邏輯
1、熱工保護(hù)裝置的作用
熱工保護(hù)裝置的作用是：當(dāng)熱工參數(shù)達(dá)到極限時，一方面通過聲、光等報警信號提醒運行人員；另一方面在確認(rèn)事故的情況下自動采取緊急停機、停爐或相應(yīng)的減負(fù)荷等措施，以確保機組及人身安全。
2、汽輪機設(shè)置的保護(hù)項目
汽輪機的自動保護(hù)項目主要包括超速、凝汽器真空低、軸承油壓過低和軸向位移過大等。
3、熱工保護(hù)系統(tǒng)舉例
（1）汽輪機的超速保護(hù)
汽輪機正常運行時轉(zhuǎn)速為3000r／min,，在正常運行時，由于受到電網(wǎng)頻率及負(fù)荷的影響，汽輪機的轉(zhuǎn)速波動較小。但在突然發(fā)生機組甩負(fù)荷等事故時，如果調(diào)速系統(tǒng)的動作失效，關(guān)閉較慢或不嚴(yán)，則汽輪機轉(zhuǎn)速會迅速上升，造成汽輪機超速。這時，往往會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片脫落擊穿汽缸等事故，甚至掙脫汽缸蓋造成整機解體，即通常所說的“飛車”事故。由此可知，汽輪機超速事故輕則會損壞設(shè)備，重則將傷及人身或其他設(shè)備，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為此，就汽輪機保護(hù)而言，首先必經(jīng)考慮的就是防止汽輪機的超速。為了防止汽輪機超速，當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速升高到異常值時，應(yīng)立即切斷進(jìn)入汽輪機的蒸汽。傳統(tǒng)的液動調(diào)速系統(tǒng)中有多重防止超速的措施，其中，最主要的是危急保安器。但由于機械部分有可能失靈；因此，還設(shè)置了后備的保護(hù)措施。汽輪機的主汽門是利用調(diào)速系統(tǒng)中的高壓油動機開啟使蒸汽進(jìn)入汽輪機的，控制主汽門的油是由主油泵出口經(jīng)節(jié)流孔板提供，控制主汽門的油路被稱為安全油系統(tǒng)。危急保安器的錯油門開啟時，可以泄去安全油路的油壓，使主汽門迅速關(guān)閉。
當(dāng)汽輪機的轉(zhuǎn)速升高時，裝在汽輪機軸內(nèi)的離心飛錘2的離心力克服彈簧3的壓力甩出軸外。凸出軸外的飛錘端部通過杠桿4使危急保安器的滑閥5開啟，泄去安全油路的油壓。汽輪機的主汽門由油動機6控制，執(zhí)行機構(gòu)活塞下部的油壓建立時，活塞克服彈簧的壓力使主汽門打開。一旦油壓泄去，活塞受彈簧的壓力使主汽門立即關(guān)閉。
展開 高速工業(yè)汽輪機臨界轉(zhuǎn)速的仿真計算及驗證
[3] 何洋，姚元宏，舒曉亮.汽輪機在廢氣聯(lián)合硫磺制酸裝置中的應(yīng)用[J].硫酸工業(yè)，2021(4):13-15.
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展開 《汽輪發(fā)電機組振動》
I S B N： 9787508302065
版次：1
開本：16
頁數(shù)：270頁
內(nèi)容簡介：
本書系統(tǒng)、全面地介紹了汽輪發(fā)電機組振動的基礎(chǔ)理論知識，滑動軸承的簡要理論和實踐，軸系的臨界轉(zhuǎn)速、不平衡振動響應(yīng)和穩(wěn)定性，振動測試技術(shù)，振動數(shù)據(jù)分析和處理，現(xiàn)場高速動平衡的理論基礎(chǔ)和加重計算方法，機組振動故障特征、診斷技術(shù)和處理方法，軸系扭振特性計算和現(xiàn)場試驗技術(shù)，振動標(biāo)準(zhǔn)以及軸系振動事故的防范等。本書匯集、總結(jié)了作者長期從事汽輪發(fā)電機組振動理論研究和現(xiàn)場實際工作的經(jīng)驗，內(nèi)容豐富，論述精煉。書中以理論為基礎(chǔ)，以大量詳細(xì)的實例為說明，是一體關(guān)于機組振動的基礎(chǔ)理論知識和工程實踐應(yīng)用兼顧的有一定深度的專業(yè)書籍。
目錄：
第一章 轉(zhuǎn)子振動概述
第二章 滑動軸承理論和實踐
第三章 軸系的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡振動響應(yīng)
第四章 汽輪發(fā)電機組軸系穩(wěn)定性
第五章 振動測試技術(shù)
第六章 振動數(shù)據(jù)分析及處理
第七章 機組動平衡
第八章 機組振動故障診斷技術(shù)
第九章 軸系扭轉(zhuǎn)振動
第十章 機組振動標(biāo)準(zhǔn)
第十一章 軸系振動事故及其防范
參考文獻(xiàn)
展開 
汽輪機軸振與瓦振的區(qū)別與聯(lián)系
國內(nèi)汽輪發(fā)電機組的振動多采用相對軸振，其反映的是轉(zhuǎn)子相對于支撐或缸體的振動，轉(zhuǎn)子的軸振大，表示轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周時，離開平衡距離的位移大。瓦振是絕對振動，反映軸承座等相對于基礎(chǔ)的振動。在現(xiàn)代的汽輪機振動檢測中，軸振與瓦振都是必要。如果一個轉(zhuǎn)子的相對軸振很小而瓦振很大，意味著站在固連于缸體的運動座標(biāo)上看，轉(zhuǎn)軸相對于支撐系統(tǒng)的位移變化很小，兩者相對接觸可以避免；但轉(zhuǎn)子本身的動應(yīng)力和軸承支承受到的動應(yīng)力還取決于缸體本身的振動量值；缸體和支承振動大，轉(zhuǎn)子和構(gòu)件承受的動應(yīng)力必定高，所以軸振與瓦振任一超標(biāo)都是不可接受的。
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展開 汽輪機汽封的型式、分類、對比
大型汽輪機就是由多個級組成，每個級都有動、靜兩部分組成，因此整個汽輪機也就由動、靜兩部分組成。
汽輪機的轉(zhuǎn)動與靜止部件之間必須留有一定的間隙，以防相互摩擦。
由于汽缸內(nèi)外、隔板前后以及帶反動度的動葉兩側(cè)存在壓差，而相應(yīng)各處動靜部分之間又必須保持一定間隙以使它們不致相碰，因此必須設(shè)置汽封裝置。
汽輪機的汽封根據(jù)安裝的位置不同分為：軸端汽封（簡稱軸封）、隔板汽封、和通流部分汽封，分別用來防止汽輪機的軸端、隔板和動葉頂部、根部蒸汽的泄漏，其作用分別是防止外界空氣進(jìn)入汽輪機，與汽輪機內(nèi)的蒸汽混合，減小蒸汽泄漏量，從而減少化學(xué)補水量和防止高位能的工作介質(zhì)向低位能流動。
作為汽輪機的易損件和必備部件，汽輪機的汽封越來越引起從事汽輪機設(shè)計的工程技術(shù)人員的關(guān)注。
因為從汽輪機運行的測試結(jié)果可以看出汽輪機的漏汽損失約占內(nèi)部損失的1/3左右。
近年隨著汽輪機汽封技術(shù)的不斷發(fā)展，汽輪機運行的安全可靠性和機組熱效率都得到相應(yīng)的提高。
一、傳統(tǒng)汽封
目前被廣泛應(yīng)用于大、中、小型汽輪機的傳統(tǒng)汽封主要為迷宮式汽封。
迷宮式汽封中根據(jù)斷面的形狀不同常用的有樅樹型汽封和梳齒式汽封。
其中梳齒式汽封因其汽封成本低、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠且易于安裝而被廣泛應(yīng)用。
梳齒式迷宮汽封的密封機理是在汽封環(huán)的內(nèi)圓及汽封套筒（高溫部分為轉(zhuǎn)子大軸）的外圓上車有許多相互配合的梳齒及凹凸肩，組成微小的環(huán)形間隙（稱汽封間隙）及蒸汽膨脹室，以阻止蒸汽的泄漏。
汽封環(huán)時借助外圓上兩凸肩安裝在軸封套（隔板）內(nèi)圓車出的T型槽道內(nèi)。
每道汽封環(huán)分成六個弧塊（稱為汽封塊），每個汽封塊與軸封套（隔板）之間裝有兩片彈簧 片，使汽封塊呈彈性壓向中心，從而保持動靜部分的最小間隙。
展開 圖說汽輪機本體各監(jiān)視探頭
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關(guān)鍵詞 | 汽輪機 本體 探頭
共 315 字 | 建議閱讀時間 2 分鐘
導(dǎo)讀
汽輪機本體監(jiān)視探頭包括轉(zhuǎn)速、軸振、脹差 、軸向位移、偏心、蓋振、熱膨脹等測量探頭，即TSI在線監(jiān)視參數(shù)，只有準(zhǔn)確測量和有效監(jiān)控，提前以防，才能保證機組安全穩(wěn)定運行。現(xiàn)在就向你逐一圖說，想了解的請看過來。
前箱探頭
軸振
軸向位移：機頭為負(fù)，發(fā)電機為正。
高壓缸脹差，位移前箱，機頭為負(fù)，發(fā)電機為正。
偏心
熱膨脹
低壓缸脹差：機頭為負(fù)，發(fā)電機為正。
蓋振：探頭位于每個軸承蓋頂部，用來監(jiān)測汽輪機軸承蓋的振動，安裝時固定螺絲緊固就可以，振動主要來自于大軸的振動傳遞，除下圖示安裝位置外，#1、2軸承也有。
展開 汽輪機悶缸是怎么回事？
六、防范措施
嚴(yán)禁汽輪機內(nèi)進(jìn)入冷水或冷的蒸汽，為此，需要做到以下幾點：
1、要嚴(yán)密監(jiān)視汽輪機缸體各部分的溫度變化情況，尤其要注意上下缸溫差的變化情況，遇到異常情況要迅速查明原因，及時排除；
2、高低壓軸封要分別供汽，其供汽管應(yīng)有良好的疏水措施，如果疏水系統(tǒng)存在問題，擇機進(jìn)行改造，以消除隱患；
3、停機過程中，運行人員要按照規(guī)程要求確認(rèn)疏水閥門已打開，一定要保證疏水暢通
4、注意監(jiān)視汽包、凝汽器、除氧器水位的變化，水位保護(hù)應(yīng)能正常投入，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時查明原因，予以處理，嚴(yán)禁凝汽器滿水等事故發(fā)生。
5、運行過程中要加強對高、低壓加熱器水位的監(jiān)視及控制，確保各加熱器水位保護(hù)正常投入，嚴(yán)防因加熱器管子泄漏、運行操作不當(dāng)（加熱器水位控制不當(dāng)）等因素而造成的汽缸進(jìn)水事故；
6、要加強對高排逆止門及各抽汽逆止門的試驗及維護(hù)工作，確保在停機時高排逆止門及各抽汽逆止門迅速關(guān)閉，防止蒸汽倒入汽缸內(nèi)。
七、停機過程中及停機后防止汽輪機進(jìn)冷汽、冷水的措施
1、檢查核對凝汽器水位及補水門的關(guān)閉情況。
2、檢查核對高、低壓旁路及減溫水的關(guān)閉情況。
3、檢查核對給水泵中間抽頭的關(guān)閉情況。
4、檢查核對除氧器進(jìn)汽電動門、高加疏水至除氧器電動門、除氧器至軸封供汽門、門桿漏汽至除氧器隔離門的關(guān)閉情況。
5、檢查核對主蒸汽、再熱蒸汽輔助汽源至軸封供汽的隔離門的關(guān)閉情況。
6、檢查核對汽缸、法蘭加熱聯(lián)箱進(jìn)汽總門及調(diào)整門的關(guān)閉情況。
7、檢查核對汽缸本體疏水門、再熱蒸汽冷段、熱段，高壓旁路后、低壓旁路前的各疏水門的開啟情況。
8、停機后運行人員應(yīng)經(jīng)常檢查汽輪機的隔離措施是否完備落實，檢查汽缸溫度是否下降，汽輪機上下缸溫差是否超標(biāo)。
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