LM2500+燃气发生器动平衡方法改进

LM2500+燃气发生器中修时，高压压气机和高压涡轮的重点有可能同向安装，试车时由于转子不平衡，将导致振动过大。针对该机型采用的动平衡方法需消耗较多燃料、花费更多工时的不足，为降低试车期间动平衡作业的成本，提升工作效率，对传统的试车环境进行改造，在转子上粘贴作为键相标识的反光带，加装适用于该机型的键相采集设备和信号处理设备，并将键相信号与振动信号相融合，从而获取相位数据，开展矢量法动平衡。经过试车过程的实例测试，加装的相关设备能够满足数据采集和处理的需求，在此基础上进行的矢量法动平衡有效减少了启机测试次数，降低了物力和人力的消耗，保障了试车工作的顺利开展。未来可将该改进方法扩展至天然气长输管道压气站现场及其他类似工作场所，为LM2500+燃气发生器在不同环境下的动平衡作业提供借鉴。（图5，参22）     

挠性转子动平衡

应用高速动平衡的基本理论，从转子的动平衡方程出发，论述了挠性转子平衡时的影响系数及振形法的平衡过程。     

部件性能退化对燃气轮机运行状态的影响

燃气轮机在运行过程中常常因压气机积垢、涡轮腐蚀及侵蚀等问题导致部件性能衰退,对整机运行状态造成消极影响。基于性能仿真模型,研究了用于天然气管道的LM2500+SAC 型燃气轮机的高压压气机、高压涡轮、动力涡轮等部件在等熵效率衰减和通流能力变化时,其高压压气机喘振裕度、最大允许输出功率及热循环效率的变化情况。仿真结果表明:高压压气机、高压涡轮等熵效率衰减均会导致燃气轮机最大允许输出功率明显下降,且热循环效率随之降低,但部件通流能力的变化对整机性能的影响较小;为双转子航改型燃气轮机配备具有可转导叶的动力涡轮后,通过增加其通流能力和燃料气供应量,能够有效提升处于亚健康状态机组的最大允许输出功率。研究结果可为故障部件定位和燃气轮机运行优化提供参考。     

一种输气管道燃气轮机的综合故障诊断方法

基于单一参数的诊断方法无法准确高效地判断燃气轮机的故障状态,故提出了基于燃气轮机振动故障机理和性能故障机理的综合诊断方法。以中国石油西气东输一线某压气站燃驱离心压缩机组LM2500+SAC型燃气轮机运行过程出现异常振动为例,借助在线监测系统数据,基于振动和性能故障机理进行综合诊断,逐项排查异常振动的诱导因素,最终确定燃气轮机异常振动的激励源是轴承旋转封严损坏引起的不平衡量。由此避免了机组继续运行可能造成的严重后果,验证了该综合诊断方法的有效性,为类似故障的监测诊断提供了参考。(图9,参19)     

黄河泥沙分离机整体平衡方法及应用

针对黄河水泥沙分离机振动问题,比较了分离机工作状态与动平衡实验状态下支承反力的差异,建立了两种状况的力学模型。重点分析了振动原因,提出了分离机的现场平衡方法。该法平衡速度快、精度高,具有较强的实用性。     

RB211-24G型燃气发生器可调进口导向叶片控制系统改造

RB211-24G 型燃气发生器广泛应用于天然气管道压缩机组,由于设备不断改型、采购批次不同等原因,燃气发生器可调进口导向叶片部件在构型上存在差异,压缩机组现场控制系统在软硬件上也存在差异。作为燃气发生器的核心组成部分,可调进口导向叶片在燃气发生器启停机和正常运转过程中具有非常关键的作用。通过深入比较不同构型之间的差异,总结出莫格阀的控制特性,对不同控制系统软硬件进行对比,提出了相应的控制系统改造方法。现场应用结果表明:该方法可以实现对可调进口导向叶片的有效控制,减少压缩机组空机位,提高设备利用效率,并提升管网的保障能力。     

一种输气管道燃气轮机性能计算方法及其验证

准确掌握燃气轮机的气路性能参数,对输气管道燃驱压缩机组的运行维护具有重要意义。建立了一种基于一维Newton迭代的燃气轮机气路性能计算方法,并通过引入“虚拟部件”的概念对具有复杂气路结构的燃气轮机进行模型简化,使建立的计算方法具有更广泛的适用性。在此基础上,分别根据燃气发生器中“虚拟部件”和实际部件的平衡机理,给出了热端部件进、出口截面处的气路物性参数计算方法,以进一步获取燃气轮机中热端部件的各项性能参数求解。将建立的性能计算方法用于GE LM2500 +型和RR RB211-6562型燃气轮机的燃气发生器各部件性能求解,通过与基于多维迭代计算方法获得的部件性能参数进行对比及理论分析,验证了新方法的准确性。新方法克服了由于热端部件气路物性参数缺失而造成的热端部件性能参数无法求解的问题,为输气管道燃气轮机的性能的计算提供了新的思路。     

离心式压缩机组转子径向摩擦热弯曲振动响应分析

径向摩擦是离心式压缩机组在运行过程中的常见故障之一，其产生的额外热量有可能导致转子热弯曲，并对转子振动产生复杂影响。为准确识别、诊断该故障，建立了转子振动分析模型，对转子与静子发生径向摩擦并导致热弯曲时的转子相位滞后、转子不平衡量、转子振动响应的变化情况进行分析，研究了不同程度的径向摩擦热弯曲对转子振动造成的影响。结果表明：径向摩擦热弯曲发生时，由于转子相位滞后、转子不平衡量发生变化，转子振动响应将产生一系列富有规律的变化，并通过实例应用对相关理论进行了验证，从而对该故障的识别、分析提供了理论和实践两方面的支持。研究成果可帮助现场工作人员发现径向摩擦导致的热弯曲、判断故障位置、查找故障原因、评估故障严重性、制定维修计划，以期为长距离天然气输送管道离心式压缩机组的安全运行提供有力保障。（图8，表3，参24）     

发电厂汽轮机组轴系振动分析及降振研究

本文采用频谱分析方法对发电厂汽轮机运行过程中轴系的振动进行了测试分析,发现汽轮机组轴系振动的振源主要是转子质量不平衡、转子碰摩等,同时分析了各种振动的机理、征兆,在此基础上,提出了降低汽轮机轴系振动的相应措施。     

GE LM2500+SAC型燃气轮机压气机积垢判据的确定

及时发现燃气轮机压气机叶片积垢故障并进行水洗作业,能够降低机组的运行维护成本,有助于避免其他气路故障的发生。以2台天然气长输管道LM2500+SAC型燃气轮机为例,建立了基于气路热力参数的燃气轮机压气机性能计算模型,分析压气机水洗作业前后压气机等熵效率、进气质量流量、耗功等的变化,结果表明:水洗作业后2台压气机等熵效率分别提升0.9%、1.5%,但每运行2 000 h将会带来约1%的压气机等熵效率衰减,在叶片表面积垢达到一定程度后效率衰减趋于稳定;压气机积垢每造成1%的等熵效率衰减,将造成约2%的折合质量流量衰减;水洗对降低机组功耗有明显的效果,但环境温度升高也会导致压气机耗功增加,因此耗功并不适合作为压气机积垢的判据,可采用同压比下等熵效率衰减、同转速下压气机质量流量衰减作为判断压气机是否积垢的依据。     

碟形分离机整机全速动平衡的平衡精度评价

本文针对现有碟式分离机平衡精度标准不适于整机全速动平衡的平衡精度评价，就整机全速动平衡时平衡精度的评定方法和评价指标问题进行了较系统的分析研究，对平衡精度及振动评价的检测方法、整机试验台架、测振方式、测点布置等提供了一些看法，初步的同了牛奶分离机以轴振作为平衡精度的量值建议指标。     

叶片配平及轴对中技术在燃机维修中的应用

介绍了Taurus 70燃机的主体结构,结合某压气站Taurus 70燃气轮机的现场维修过程,分析了在没有动平衡试验机且涡轮盘质量矩不平衡的条件下,更换转子叶片时叶片的排序配平方法。详细介绍了场站现场维修中燃气轮机安装时的对中技术,依据对中基本原理,建立了对中数学模型,提出了冷态对中补偿量在高度方向调整的依据为：C2-A2=2 Y,介绍了双表对中法的具体操作步骤,并阐述了冷态对中补偿量及＂垂度＂的解决方法。结果表明：Taurus 70燃气轮机采用双表对中法,取得了较好的效果,燃机一次性启机成功,且振动指标等均满足要求。     

105-J氨压缩机组振动原因分析及对策

105-J氨压缩机组是合成氨装置冷冻系统的关键设备。介绍了氨压缩机组的结构和运行状况,分析了氨压缩机组振动原因并制定了相关解决方案。振动主要是由于转子轴系不平衡引起的,结合工厂生产实际,制定解决方案如下：鉴于装置正常运行期间不能长时间停车,因而只对转子轴系进行检查,并对机组进行现场平衡以减小振动,以便维持装置的正常运行;在全厂停工检修期间,对机组安排大修,全面彻底检查机组各部分装配是否达到相关标准。实施解决方案后,很好地控制了氨压缩机组振动现象,为化肥厂的正常生产奠定了基础。     

非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器的设计

为解决现有加工番茄果秧分离装置冲击载荷大、易堵塞等问题,利用非圆轮系设计了加工番茄果秧分离装置振动发生器。分析了加工番茄果秧分离试验高速录像,拟合并修正了果秧分离装置输入输出角位移间函数关系;选用W-W型非圆齿轮轮系设计振动发生器,求取了轮系中非圆齿轮节曲线,并进行了封闭性验证和齿轮中心距圆整,获得了非圆齿轮最终节曲线公式。基于上述研究,设计了非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器,并介绍了其工作原理。该振动发生器具有传动平稳、精确、高效的特点,可满足果秧分离装置平稳连续的运动需求,为加工番茄收获机的设计提供了新方法。     

浅谈不平衡机械振动机理及控制

由于机械转子不平衡是具有偏心质量的转子,在旋转时产生一种惯性离心力,它在转子径向平面内引起一个与转速频率相同的强迫振动。本文试图通过对不平衡机械振动的故障机理与特征进行分析,提出了其故障控制措施,并对其机械运转的研究与诊断具有较大帮助作用。     

离心泵故障诊断及处理(下)

<正> 三、运行过程中有杂音、振动水泵运行时,如果机组振动过大或有杂音,则往往是水泵故障的先兆,应立即停机检查,排除隐患。发生振动的主要原因是: 1.泵或电机的转子转动不平衡。①直接传动的水泵,因联轴器接合不良致使水泵轴与动力轴安装不同心。应重新安装联轴器,校正不同轴度。②泵轴弯曲,轴承严重磨损或损坏。     

车用空调直流无刷风机的减振研究

对车用空调直流无刷风机样机进行整机的振动测试和频谱分析,确定了影响风机振动的2个主要因素,即风机转子质量不平衡和无刷直流电机的换相脉动、齿槽脉动;分析了其影响规律,提出了相应的减振措施,并给出改进后的测试结果.     

燃气加热炉热效率计算方法的改进及应用

加热炉热效率计算普遍采用正平衡计算方法,该方法通过直接测量加热炉输入热量和输出热量而计算得到。为了研究燃气加热炉热效率与燃气气质参数、排烟温度、过量空气系数等可控参数的关系,对热效率的正平衡计算方法进行改进,采用反平衡热效率计算方法,通过对加热炉排烟损失、散热损失、气体未完全燃烧热损失的计算从而求得热效率。根据热效率计算方法编制计算软件,并在软件计算界面保留过程参数,可以为分析热效率影响因素、制定节能措施、评估节能效果提供基础数据。该计算方法和软件已在某油田进行现场应用,完成了不同型号燃气加热炉热效率的计算。(表8,参10)     

中俄东线唐山压气站励磁机振动故障诊断与处理

中俄东线天然气管道工程唐山压气站在投产前对3~#电动机进行空载调试的过程中,当电动机运行至3 120 r/min时,励磁机端振幅快速上升并导致停机。为了解决这一问题,采用振动分析系统对励磁机端的振动图谱进行分析,判断故障原因为:励磁机端轴瓦负荷过高,导致励磁机转子局部负荷过高或局部摩擦,引起转子热弯,产生新的不平衡量而导致停机。拆卸轴瓦可见局部摩擦痕迹,验证了上述分析结果的正确性。通过调节励磁机端轴承底座高度,降低轴瓦负荷,消除了励磁机端振幅快速上升的现象,采用矢量图法对励磁机端进行平衡优化,使励磁机端振动满足API 546-2008《无刷同步电机·500 kVA及更高电压》的规定。采用该方法解决了唐山压气站3#电动机励磁机端振动过高的问题,为中俄东线天然气管道安全生产提供了保障。(图6,表1,参22)     

对压缩机组维检修中心可持续发展的讨论

针对关键零件采购、送修成本高,维修业务量少等制约压缩机组维检修中心持续发展的瓶颈问题,提出掌握零件深度修理技术并不断拓展市场的应对策略。从3个方面解决维修技术深度发展问题:1按照业务需求,逐步实现授权维修技术;2授权与自主研发两手准备,发展冷端零件维修技术;3跟踪技术进展,联合发展热端关键件维修技术。从6个方面解决维修业务拓展问题:1发展两型燃气轮机动力透平的维修业务;2开展两型燃气轮机DLE型燃气发生器大修;3扩大LM2500+市场维修范围;4开展Solar燃气轮机维修;5开展新机组装业务;6开展对外服务业务。最后提出从使用PMA件和国产化零部件2个方面降低零部件采购成本,为实现压缩机组维检修中心可持续发展提供指导。