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1000MW汽轮机低压缸动静碰摩分析与处理
汽轮机低压缸动静碰摩分析与处理
摘要：
汽轮机作为热力发电厂中重要的动力设备之一，承担着发电机的驱动任务。其中，低压缸作为汽轮机的关键部件之一，在运行过程中容易发生动静碰摩现象，严重影响了汽轮机的运行效率和寿命。本论文以一台1000MW汽轮机低压缸为研究对象，对其动静碰摩现象进行了分析，并提出了相应的处理措施。
1.引言
汽轮机的低压缸是将高温高压蒸汽从高压缸排出，经过一系列膨胀过程后，驱动发电机转子旋转产生电能。低压缸主要由转子、定子、润滑油系统和附件等组成。在汽轮机运行过程中，由于转子和定子之间的动静摩擦，容易产生动静碰摩现象。动静碰摩会导致能量损失、发热、振动增大等问题，因此，对低压缸动静碰摩进行分析与处理具有重要的实际意义。
2.动静碰摩现象分析
2.1摩擦机制
动静碰摩是由于转子和定子之间相对运动产生的摩擦力导致的，摩擦力会产生摩擦功，转化为热能，并且会造成机械能损失。摩擦力的大小与接触面积、摩擦系数、摩擦速度等因素有关。
2.2动静碰摩原因
低压缸动静碰摩的主要原因有以下几点：
(1)润滑不良：润滑油供给不足、油品污染等问题会降低润滑效果，增加摩擦力。
(2)温度异常：过高的工作温度或温度梯度不稳定导致定子与转子的热胀冷缩不一致，增加了动静碰摩的可能性。
(3)设备磨损：长时间运行和磨损会导致转子表面粗糙度增加，增加摩擦阻力。
(4)转子偏心：转子不平衡或偏心会导致转子与定子之间产生不均匀的压力和动静摩擦力，加剧碰摩现象。
3.动静碰摩分析方法
3.1实测振动信号分析
通过对低压缸的转子振动信号进行采样和分析，可以判断转子的偏心情况以及摩擦所产生的力矩等参数。
3.2绘制摩擦功图
通过测量润滑油流量和温度，计算出摩擦功，绘制出摩擦功图，以便分析摩擦功的变化趋势和影响因素。
3.3摩擦副分析
对润滑油、油脂和金属粉末等进行化学和物理性质的测试，分析其中的摩擦副以及可能导致摩擦的因素。
4.动静碰摩处理措施
4.1润滑油系统改造
对润滑油系统进行优化改造，增加润滑油的供给量和质量，提高润滑效果，减少摩擦力。
4.2表面处理
通过表面抛光、涂覆抗摩涂层等技术手段，改善转子表面的平整度和光洁度，减少动静碰摩的可能性。
4.3加强设备维护
定期对低压缸进行维护和检修，及时清除摩擦副和污染物，保持设备的正常运行状态，延长低压缸的使用寿命。
5.结论
通过对1000MW汽轮机低压缸的动静碰摩现象进行分析，可以得出以下结论：
(1)动静碰摩导致摩擦力增大，影响汽轮机的运行效率和寿命。
(2)润滑不良、温度异常、设备磨损和转子偏心是导致动静碰摩的主要原因。
(3)通过实测振动信号分析、绘制摩擦功图和摩擦副分析等方法，可以对动静碰摩进行定量分析和处理。
(4)通过润滑油系统改造、表面处理和加强设备维护等措施，可以有效减少动静碰摩的发生，提高汽轮机的运行效率和寿命。
参考文献：
1.陈华,李琢炯.汽轮机动静碰摩出现原因及处理方法[J].火力发电,2010,39(2):64-67.
2.陆峰,高新民,张涛.汽轮机润滑油性能对低温动静碰摩的影响[J].上海电力学院学报,2019,35(2):26-30.
3.张晓波,孙明生,李朝晖.汽轮机低压缸的振动故障监测与分析[J].机械与电子,2017,29(1):30-34.
关键词：汽轮机；低压缸；动静碰摩；摩擦力；润滑油系统