Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

О КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ ВАЛОПРОВОДОВ МОЩНЫХ ПАРОТУРБИННЫХ АГРЕГАТОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-126-134

Полный текст:

Аннотация

Рассматривается проблема массовой повреждаемости роторов низкого давления теплофикационных турбин типа Т-175 и ПТ-135. Сопоставляются гипотезы трещинообразования в низкотемпературных роторах паровых турбин под воздействием изгибных и крутильных колебаний. На основании проведенного анализа различных факторов, в т. ч. конструктивного и эксплуатационного характера, показано, что имеется целый ряд предпосылок, которые делают вторую из рассмотренных гипотез несколько более предпочтительной. Однако оценить воздействия крутильных колебаний можно только на основе результатов экспериментальных исследований динамических напряжений в роторах на реальных турбоагрегатах в условиях эксплуатации. Это потребовало разработать и создать систему многоканального контроля и мониторинга крутильных колебаний валопровода турбоагрегатов, опытно-промышленный вариант которой был реализован на турбоагрегате Т-175/210- 130. На основании проведенных расчетных исследований и анализа причин возникновения как собственных, так и вынужденных крутильных колебаний валопровода были сформулированы требования, которые должны предъявляться к регистрации параметров крутильных колебаний и, что особенно важно, к алгоритмам и программным средствам обработки данных и представлению результатов. Показано, что в большинстве опубликованных исследований приводятся только собственные крутильные колебания валопроводов. Проанализированы типичные ошибки и показано, что вынужденные колебания, которые кратны частоте вращения при используемых алгоритмах обработки данных не могли быть получены, а сделанные на основе таких исследований выводы неправомерны. Кроме того, в большинстве случаев применение исходных данных без необходимой предварительной корректировки до использования их в преобразовании Фурье могут привести к существенному искажению результатов анализа. Предложенные методы измерения, подготовки и обработки данных позволили осуществлять регистрацию как собственных, так и вынужденных крутильных колебаний валопровода. Приводятся результаты исследований, которые показали, что в валопроводе реализуются преимущественно вынужденные крутильные колебания, кратные частоте вращения. Сформулированы дальнейшие пути совершенствования созданной системы.

 

Об авторах

Е. В. Урьев
ООО «НПП «Уральская лаборатория вибрации»
Россия

ул. Радищева, д. 6а, пом. 3, 620014, г. Екатеринбург



С. В. Жуков
ПАО «Т Плюс»
Россия
просп. Ленина, 38, 620219, Екатеринбург


А. В. Кистойчев
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Россия
ул. Мира, д. 19, 620002, г. Екатеринбург


М. А. Биялт
ООО «НПП «Уральская лаборатория вибрации»
Россия
ул. Радищева, д. 6а, пом. 3, 620014, г. Екатеринбург


Е. В. Бочкарев
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Россия
ул. Мира, д. 19, 620002, г. Екатеринбург


Д. С. Кшесинский
АО «Уральский турбинный завод»
Россия
ул. Фронтовых Бригад, д. 18, 620017, Екатеринбург


Список литературы

1. Урьев Е. В. Точка зрения на проблему повреждения роторов низкого давления теплофикационных турбин / Е. В. Урьев // Проблемы вибрации, виброналадки, вибромониторинга и диагностирования оборудования электрических станций: Сб. докл. – М.: ОАО «ВТИ», 2005. С. 8–10.

2. Кистойчев А. В. Диагностика некольцевых трещин в роторах / А. В. Кистойчев, Е. В. Урьев // Проблемы вибрации, виброналадки, вибромониторинга и диагностирования оборудования электрических станций: Сб. докл. – М.: ОАО «ВТИ». 2007. С. 101–107.

3. Кистойчев А. В. О проблеме трещинообразования в низкотемпературных роторах теплофикационных турбин / А. В. Кистойчев, Е. В. Урьев, Т. А. Недошивина // Электрические станции. 2009. №9. С. 38–40.

4. Жученко Л. А. Проблемы повреждаемости низкотемпературных роторов теплофикационных паровых турбин / Л. А. Жученко, В. В. Ермолаев, А. И. Шкляр, Л. А. Винокурова, М. В. Великович, Г. Д. Ба- ринберг, Ю. А. Сахнин // Электрические станции, 2006, №10. С. 36–41.

5. Балансировка роторов турбоагрегатов на разгонно- балансировочном стенде / Е. В. Урьев, А. В. Урьев, М. И. Львов, В. И. Власов // Энергомашиностроение. 1976. №4. С.24–26.

6. Урьев Е. В., Шапошников К. В. Балансировка роторов с развитыми консолями на разгонно-балансировочных стендах (РБС) // Тяжелое машиностроение, 2011, №6, С.14–21.

7. Швацкий А. В., Деминов А. М., Урьев Е. В. // Особенности балансировки роторов с воздушным охлаждением в разгонно- балансировочных стендах (РБС). Тяжелое машиностроение. 2012, №11–12. С. 45–48.

8. Костюк А. Г. Паровые и газовые турбины для электростанций / А. Г. Костюк, В. В. Фролов, А. Е. Булкин, А. Д. Трухний. М.: Издательский дом МЭИ, 2008.

9. РД 34.30.507-92. Методические указания по предотвращению коррозионных повреждений дисков и лопаточного аппарата паровых турбин в зоне фазового перехода. Корпорация РОСЭНЕРГО. Управление научно-технического развития.

10. Загретдинов И. Ш. Разрушение турбоагрегата 300 МВт Каширской ГРЭС: причины, последствия и выводы / И. Ш. Загретдинов, А. Г. Костюк, А. Д. Трухний, П. Р. Должанский // Теплоэнергетика, 2004, №5, с. 5–15.

11. РТМ 108.021.13-83. Расчет валопровода турбоагрегата на внезапное короткое замыкание. НПО ЦКТИ. 1984.

12. ISO/FDIS 22266-1: 2009 (Е). Mechanical vibration — Torsional vibration of rotating machinery — Part 1: Land-based steam and gas turbine generator sets in excess of 50 MW.

13. Биргер И. А. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич. М.: Машиностроение, 1979 г.

14. Киселёв М. И. Регистрация параметров крутильных колебаний валопровода турбогенератора / М. И. Киселёв, Н. В. Новик, В. И. Пронякин // Измерительная техника. – 2000. – №12. С. 34–36.

15. Заблоцкий И. Е., Коростелов Ю. А., Шипов Р. А. Бесконтактные измерения колебаний лопаток турбомашин. – М.: Машинострое- ние. 1977. – 160 с.

16. Боришанский К. Н. Метод контроля вибрационного состояния турбоагрегата в условиях эксплуатации // Тяжелое машиностроение, 2015, №11–12, С. 4–9.

17. Актуальность и проблемы реализации мониторинга крутильных колебаний валопроводов турбоагрегатов на электростанциях / Биялт М. А., Черненок П. Е., Бочкарев Е. В., Кистойчев А. В., Урьев Е. В. // Электрические станции, 2013, №8, С. 50–57.

18. Brian R. Resor, Charles L. Groover, Martin W. Trethewey. The Pennsylvania State University. Natural frequency identifi cation in torsional vibration with high level order content. Conference & Exposition on Structural Dynamics, IMAC-XXII 2004.

19. Назолин А. Л. Обнаружение дефектов машин и механизмов циклического действия по временным и виброакустическим параметрам. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2013.

20. Исследование крутильных колебаний валопровода турбоа- грегата Т-175/210-130 на Омской ТЭЦ-5 / Зиле А. З., Тарадай Д. В., Томашевский Ю. А., Шуранова Ю. А., Киприянов В. Н. // Труды VIII Международной научно-технической конференции «Проблемы вибрации, вибромониторинга и диагностики оборудования электрических станций». ВТИ, 2015, С. 34–38.

21. Разработка принципов реализации стационарного мониторинга крутильных колебаний валопроводов турбоагрегатов / Бочкарев Е. В., Кшесинский Д. С., Плотникова А. А., Деминов А. М., Кистойчев А. В., Биялт М. А., Урьев Е. В. // Тяжелое машиностроение, 2015, №11–12, С. 35–39.


Для цитирования:


Урьев Е.В., Жуков С.В., Кистойчев А.В., Биялт М.А., Бочкарев Е.В., Кшесинский Д.С. О КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ ВАЛОПРОВОДОВ МОЩНЫХ ПАРОТУРБИННЫХ АГРЕГАТОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Надежность и безопасность энергетики. 2017;10(2):126-134. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-126-134

For citation:


Ur’ev E.V., Zhukov S.V., Kistoychev A.V., Biyalt M.A., Bochkarev E.V., Kshesinsky D.S. ON TORSIONAL OSCILLATIONS OF SHAFT TRAINS OF POWERFUL STEAM TURBINE UNITS UNDER OPERATING CONDITIONS. Safety and Reliability of Power Industry. 2017;10(2):126-134. (In Russ.) https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-2-126-134

Просмотров: 246


ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)