Автоколебания рабочих лопаток паровых турбин (измерения, анализ, меры борьбы). Учебное пособие, страница 10

          Как следует из представленных на рис.5 данных, автоколебания практически отсутствовали до половинной нагрузки, а затем их интенсивность постепенно возрастала.

          Хотя при конкретных замерах процесс автоколебаний отличался относительной  стабильностью (интенсивность автоколебаний при неизменных параметрах работы турбины могла сохраняться практически постоянной в течение нескольких десятков минут или даже нескольких часов), однако амплитуды колебаний существенно зависели не только от нагрузки турбины и вакуума в конденсаторе, но даже от номера пуска, длительности выдержки на постоянной нагрузке или времени наработки турбины. Экспериментальные данные, свидетельствующие о влиянии этих факторов, приведены ниже.

          На рис.6 показано изменение интенсивности автоколебаний при нагружении (вплоть до нагрузки, на 10% превышающей номинальную) и разгрузке турбины.

Рис.6. Сравнение интенсивности автоколебаний при нагружении (¨) и разгрузке (g) турбины.

          Как видно, имеет место определённый «гистерезис» при изменении интенсивности автоколебаний: при разгружении турбины уровень колебаний был выше, чем при той же нагрузке в процессе набора мощности. Например, при мощности, равной 90%  номинальной, интенсивность автоколебаний при разгрузке была примерно в 2 раза выше, чем при нагружении. На рис.6  заметно также изменение интенсивности автоколебаний на номинальной нагрузке (по мере увеличения выдержки на этой нагрузке интенсивность автоколебаний возрастала).

          Более подробно зависимость интенсивности автоколебаний от времени выдержки на номинальной нагрузке для четырёх различных лопаток показана на рис.7.

          Как видно, за 3,5 часа работы турбины с номинальной нагрузкой интенсивность автоколебаний возросла примерно в 1,5 раза и постепенно стабилизировалась.

Рис.7. Зависимость интенсивности автоколебаний от времени выдержки на номинальной нагрузке:¨,g,5,n - соответственно лопатки №№3, 12, 14, 20.

          Было обнаружено значительное изменение интенсивности автоколебаний при различных пусках, причём на первоначальном этапе имелась тенденция к снижению интенсивности по мере увеличения времени наработки турбины (к сожалению, затем эта тенденция не только исчезла, но даже сменилась на противоположную). В качестве примера на рис.8 показана зависимость интенсивности автоколебаний при различных пусках (больший номер пуска соответствует большему времени наработки установленного после модернизации комплекта лопаток).

Рис.8. Зависимость интенсивности автоколебаний от нагрузки турбины и времени наработки комплекта лопаток: 1-4 – номера соответствующих пусков.

          Как следует из представленных на рис.8 данных, при четвёртом пуске, имевшем место примерно через полтора месяца после первого – третьего, интенсивность автоколебаний существенно снизилась, а граница их возникновения сместилась в сторону больших нагрузок. Фактически при последнем пуске автоколебания начинались непосредственно перед номинальной нагрузкой, а развивались в процессе выдержки на ней. К сожалению, измерения, выполненные ещё через 5-6 месяцев эксплуатации, показали, что интенсивность автоколебаний вновь возросла, а величины СКО на номинальной нагрузке достигли 0,15 мм.

          Помимо мощности турбины (расхода пара через ступень), интенсивность автоколебаний существенно зависела от давления в конденсаторе, как тенденция, уменьшаясь с повышением давления, т.е. с уменьшением перепада на ступень.

          В качестве примера на рис.9 представлено изменение интенсивности автоколебаний при повышении давления в конденсаторе с 0,027 до 0,05 ата.

Рис.9. Зависимость интенсивности автоколебаний от давления в конденсаторе.

          Как видно, при монотонном повышении давления в конденсаторе первоначально происходило некоторое увеличение интенсивности автоколебаний, а затем её значительное снижение (более, чем в 2 раза по сравнению с первоначальным значением).