汽輪機
關注創建者：MKCAE 創建時間：2016-11-30
汽輪機的視頻教程
Ncode designlife 蠕變疲勞分析
Chaboche材料特性? ? ? ? ? ? ? ? ?? 4、有限元模型搭建? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5、混合載荷中時間序列輸入與處理? ? ? ? ? ? 6、Ncode自定義材料? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7、疲勞分析（溫度載荷、混合載荷）? ? ? ? ? ? ? 8、工程實例講解—壓力容器、汽輪機轉子
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NUMECA FINE/TURBO 一瞥
葉輪機在今日社會的應用比較多，風扇、通風機、空調風機、油煙機、水輪機、汽輪機、燃氣輪機、飛機發動機、推進器、汽車增壓器等都屬于葉輪機。 NUMECA FINE TURBO軟件是葉輪機內部流動數值仿真軟件。仿真計算速度和內存需求比較小，計算精度多次獲得行業評測前列成績。 軟件分為數值仿真計算和葉輪設計優化兩個部分。課程對這兩個部分的功能和界面進行介紹和演示。
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汽輪機的實例教程
（1）汽輪機在運行過程中，葉片所受的離心力和轉速的平方成正比，即是說，轉速雖然上升不大，但轉子上所承受的離心力就成幾何倍的增長，這在汽輪機設計的時候就考慮到的，所以超速現象對汽輪機是極為危險的。
（2）轉機的轉子在設計、制造過程中，都會有一個自身的自震頻率，也就是我們沖轉的時候要注意的臨界轉速所對應的頻率。所以，汽輪機正常的工作轉速都不在臨界轉速范圍內。但當汽輪機轉速超過工作轉速，達到轉子自身頻率的兩倍，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，使得機組震動繼續增大，這就導致了一個惡性的循環。嚴重時，會使汽輪機徹底的報廢。
（3）如果是用于發電的機組，由于我國的電網頻率定為50Hz，那么對應的，汽輪機轉速也應該是3000rpm，如果機組不在額定轉速下工作，那么將無法與電網并列運行。
即使是孤網運行，如果頻率升高，將直接導致轉動機械的轉速也對應升高，破壞電機的正常工作，造成泵或風機的出力異常增加，使電機發熱，泵或風機震動增大，容易導致燒瓦事故。同時還會影響濾波器的正常工作，降低用電質量。
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速和保護系統故障及本身的缺陷造成的，但往往和運行操作維護有著直接的關系，按不同的事故起因和故障環節，分析討論。
1. 調速系統有缺陷
汽輪機調速系統的任務，不但要保證汽輪機在額定轉速下正常運行，而且還保證在汽輪機甩負荷以后轉速升高不超過規定的允許值，所以調速系統是防止汽輪機超速的第一措施。如果在汽輪機甩掉負荷以后不能保持空載運行，就可能引起超速。
展開 第2節 汽輪機保護原理和邏輯
1、熱工保護裝置的作用
熱工保護裝置的作用是：當熱工參數達到極限時，一方面通過聲、光等報警信號提醒運行人員；另一方面在確認事故的情況下自動采取緊急停機、停爐或相應的減負荷等措施，以確保機組及人身安全。
2、汽輪機設置的保護項目
汽輪機的自動保護項目主要包括超速、凝汽器真空低、軸承油壓過低和軸向位移過大等。
3、熱工保護系統舉例
（1）汽輪機的超速保護
汽輪機正常運行時轉速為3000r／min,，在正常運行時，由于受到電網頻率及負荷的影響，汽輪機的轉速波動較小。但在突然發生機組甩負荷等事故時，如果調速系統的動作失效，關閉較慢或不嚴，則汽輪機轉速會迅速上升，造成汽輪機超速。這時，往往會出現轉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備，重則將傷及人身或其他設備，造成重大經濟損失。為此，就汽輪機保護而言，首先必經考慮的就是防止汽輪機的超速。為了防止汽輪機超速，當汽輪機轉速升高到異常值時，應立即切斷進入汽輪機的蒸汽。傳統的液動調速系統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，還設置了后備的保護措施。汽輪機的主汽門是利用調速系統中的高壓油動機開啟使蒸汽進入汽輪機的，控制主汽門的油是由主油泵出口經節流孔板提供，控制主汽門的油路被稱為安全油系統。危急保安器的錯油門開啟時，可以泄去安全油路的油壓，使主汽門迅速關閉。
當汽輪機的轉速升高時，裝在汽輪機軸內的離心飛錘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，執行機構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閉。
展開 結果表明：與仿真結果、高速動平衡試驗結果相比，汽輪機轉子前后軸承測點的臨界轉速都在工程允許的5%的誤差范圍內。汽輪機轉子前后軸承測點的振動變化趨勢與高速動平衡試驗結果基本一致，驗證了仿真模擬方法的正確性，為高速工業汽輪機轉子的快速開發奠定了基礎。
關鍵詞：工業汽輪機;臨界轉速;仿真計算;高速動平衡;
隨著國家“雙碳”政策的逐步落實與實施，節能減排與發展新能源成為最重要的碳減排路線[1,2]。在此背景下，在鋼鐵、化工及電力等領域，具有較高轉速的工業汽輪機作為能量轉換的關鍵設備，將在余熱回收等環節起到極其重要的作用[3,4]。工業汽輪機不但可以代替由電力驅動的壓縮機、泵、引風機等旋轉機械，還可以利用鋼鐵廠、化工廠、電廠等產生的余熱，提高全廠能源利用率，減少碳排放量，進而達到節能減排的目的[5,6,7]。
目前，工業汽輪機的應用場景越來越廣泛。其中，常規工業汽輪機和高背壓工業汽輪機的蒸汽參數差異極大，需要針對不同項目的不同參數進行定制化生產[8];但是，隨著市場競爭的日趨激烈及技術的進步，整個工業汽輪機的制造周期不斷縮短。工業汽輪機從開始設計到產品制造完畢，最短可達6個月，平均生產周期為8～10個月，設計周期從2個月被壓縮到2周左右。這就要求工業汽輪機生產廠家熟知其系列化產品的特性，能夠快速完成針對具體項目的汽輪機產品的開發[9,10]。
筆者以某300 MW機組14 MW給水泵汽輪機轉子為例，分析在設計過程中轉子臨界轉速設置的合理性，并且用現場運行數據進行核算。
1 臨界轉速定義及計算分析
轉子動力學主要是研究具有軸向對稱特征的結構在旋轉過程中的振動行為。轉子的振幅隨轉速的增大而增大，到某一轉速時發生劇烈波動，轉子的振幅達到最大值，該轉速稱為轉子的臨界轉速。當轉速超過臨界轉速時，振幅又會逐漸減小。
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關鍵詞 | 背壓式 抽背式 凝汽式 汽輪機
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01
背壓式汽輪機
背壓式汽輪機是將汽輪機的排汽供熱用戶運用的汽輪機。其排汽壓力（背壓）高于大氣壓力。背壓式汽輪機排汽壓力高，通流部分的級數少，結構簡單，且不需要龐大的凝汽器和冷卻水系統，機組輕小，造價低。當它的排汽用于供熱時，熱能可得到充分利用，但這時汽輪機的功率與供熱所需蒸汽量直接聯系，因此不可能同時滿足熱負荷和電（或動力）負荷變動的需要，這是背壓式汽輪機用于供熱時的局限性。
這種機組的主要特點是設計工況下的經濟性好，節能效果明顯。另外，它的結構簡單，投資省，運行可靠。主要缺點是發電量取決于供熱量，不能同時滿足熱用戶和電用戶的需要。因此，背壓式汽輪機多用于熱負荷全年穩定的企業自備電廠或有穩定的基本熱負荷的區域性熱電廠。
02
抽背式汽輪機
抽汽背壓（抽背）式汽輪機是從汽輪機的中間級抽取部分蒸汽，供需要較高壓力等級的熱用戶，同時保持一定背壓的排汽，供需要較低壓力等級的熱用戶使用的汽輪機。這種機組的經濟性與背壓式機組相似，設計工況下的經濟性較好，但對負荷變化的合適性差。
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關鍵詞 | 汽輪機 超負荷運行
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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。
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汽輪機的最新內容
應用領域
廣泛應用于電機、汽輪機、發電機、發動機、汽車、風電設備、高鐵制造、柴油機等多個行業，可用于發動機實驗室、測功機系統等場景，為設備裝配、調試、焊接、檢驗及精和密測量等提供基準平面。
T型槽鐵地板拼接方法與步驟
拼接過程通常由專業技術人員使用精和密測量儀器（如水平儀、平尺、百分表）操作，主要步驟如下：
1.
能源電力行業
例如汽輪機、水輪機、風機、壓縮機、渦輪膨脹機、電動機和發電機、勵磁機、齒輪箱、水泵等
在能源電力等能源設施中，可使用Hunter Pad對發電機、變壓器、汽輪機、壓縮機等關鍵設備進行狀態監測和故障預測。通過監測設備的振動、溫度、電氣參數等，及時發現潛在故障隱患，提前安排維修，保障電力供應的穩定性。
5.
</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(89, 89, 89);">汽輪機有個表兄弟，叫地面燃機。汽輪機轉動靠高溫高壓水蒸氣，燃機轉動靠的是高溫高壓空氣。
尤其在能源領域，火力發電所使用的汽輪機，壓縮空氣儲能系統的膨脹機都是的大尺寸的高速葉輪機組，負責幾百兆瓦的能量輸出。
PART3 仿真優化+工業人工智能：智能制造的數字引擎
大會的仿真優化分會場，來自東方汽輪機有限公司工業透平事業部主任 吳方松、廣汽研究院EV系統集成及驗證部仿真分析科長 朱林培、FRIENDSHIP SYSTEMS AG 全球渠道銷售總監 Mike Saroch、華電鄭機院技術研發部副經理 趙小偉、格蘭富水力設計工程師 林剛、江蘇大學 顧園康、萬幫數字能源股份公司仿真工程師 胡鵬、天洑軟件研發專家
2、航空航天、高鐵、汽車、輪船等交通設備
航空發動機、汽輪機等處于高溫工況下的結構的壓力、溫度、應變應力綜合測試；車體、輪軸、高壓輸電弓等部位的應變應力測試。
3、電力、動力工程
電廠設備的強度測試，如核電站安全殼整體強度測試；水輪機軸及葉片的應變應力測試；蒸汽管道受熱后的應變應力、溫度、壓力綜合測試。
冷卻和冒口系統設計中的應用
由Flow Science China提供并討論了使用此功能對半汽輪機汽缸，如圖3，進行重力鑄造的冷卻和冒口系統設計。零件的外部尺寸為2.83×2.34×1.10米，總體積約為0.95立方米，如下所示。鑄造材料為碳鋼，澆注溫度為1530°C。
圖3 鑄件
首先，對沒有冷卻和冒口的鑄件進行凝固模擬。
其壓力基求解器針對泵、風扇、鼓風機、風力渦輪機、螺旋槳、壓縮機、汽輪機、燃氣輪機等；其密度基求解器擁有空間和時間上的二階精度；適用于大長寬比的網格，強大AMG線性求解器可以對邊界條件和連接做完全隱式處理，并可在結構化和非結構化算法之間切換，加速幾何多重網格收斂。
隨后，杭汽領導呂紫瑞、辛小鵬發表了重要講話，對雙方合作給予高度評價，并指出：“杭汽作為國內領先的汽輪機制造商，始終致力于技術創新與產業升級。與天洑軟件的合作，是我們加速向綜合智慧能源解決方案提供商轉型的關鍵一步。我們相信，通過雙方的共同努力，定能在提升能源利用效率、促進節能減排方面取得顯著成效，為行業樹立新的標桿。”
