轴封流体周向流动产生的汽流力

由上可知，此汽封对系统的作用也是用八个线性动特性系数来表示，按轴承一样来处理：将其刚度和阻尼加在对应节点上，即轴承油膜力作用在轴系各转子的轴颈处，而汽流力则作用于转子的汽封段上。

计算采用Riccati传递矩阵法，这样不仅占用内存较少和计算速度较快，而且使轴系振动的低阶频率不会发生增根和漏根现象，精确度较高，理论计算结果与现场实测值很接近。

该方法首先导出系统的振动特征方程，再解出特征方程的复特征值 S=λ jΩ。其实部λ是与振幅衰减有关的系数，Ω为对应转子自转角速度ω时的涡动频率。轴系对应模态下对转衰减率为δ=-2πλ/Ω。

关于系统稳定性判据，目前国内外采用较多的方法主要有：

（1）系统阻尼判据。认为系统阻尼越大，系统稳定性就越好。

（2）对数衰减率判据。认为对数衰减率越大，系统稳定性就越好。

东方汽轮机厂采用第二种判据。由计算分析可知，实部λ是与振幅衰减有关的系数，因此特征值的实部λ为零时对应的转速，也就是转子涡动开始发散的门槛转速，该转速也称为系统的稳定极限转速或失稳转速。

由对数衰减率定义可知：

δ>0时，系统是稳定的；

δ<0时，系统是不稳定的；

δ=0时，系统处于临界状态。

而汽轮发电机组轴系的对数衰减率可以认为是轴系所有振型中对数衰减率最小者，一般认为，为保证机组的安全运行，应保证δ>0.15。

应用以上方法，可对邹县发电厂四期工程1000MW超超临界汽轮发电机组轴系稳定性进行计算，计算分两种情况，即不考虑汽流激振的影响及考虑汽流激振力的影响。轴系1#至4#轴承为可倾瓦轴承，5#-8#轴承为椭圆轴承；轴系稳定性计算中仅考虑了高压缸中汽流激振的影响。由于中、低缸中蒸汽参数降低，且叶高及直径较大，汽流激振影响可忽略不计。

汽流激振对轴系稳定性的影响取决于汽封的类型和汽封的结构尺寸，以及运行状态和蒸汽参数。汽封的动特性系数与压降、汽封齿宽度（齿数和节距）成正比，与转子汽封间隙、汽封齿高度成反比。

从转子振动和稳定性分析可知，要消除汽流激振一般可从增大系统阻尼和减小汽流激振力着手。主要措施有：

1）增大系统阻尼的办法就是采用稳定性比较好的轴承，本机组高、中压转子轴承采用可倾瓦轴承就可很好地防止汽隙激振的发生；

2）合理设计汽封结构，选用合理的汽封间隙，以减小汽流激振力；

3）采用有利于轴系稳定性的高压进汽阀门开启顺序。

通过对转子振动和稳定性分析，找出了汽流激振的原因，在设计和生产中就有了消除汽流激振的对策，从而保证了超超临界1000MW汽轮发电机组轴系运行的稳定性。

1、《1000MW超超临界汽轮发电机组轴系稳定性研讨》

2、杨立洲 《超临界压力火力发电技术》19—29 上海交通大学出版社 1990年5月