某350MW機組首次沖轉定速過程分析

王政先，郭寶仁

（華電電力科學研究院，遼寧沈陽110000）

某350MW機組首次沖轉定速過程分析

王政先，郭寶仁

（華電電力科學研究院，遼寧沈陽110000）

以某臺機組的首次啟動為例，敘述了啟動的五次過程以及每次啟動所采取的方式方法，通過對五次啟動過程的分析，總結了四次啟動失敗的原因，最終給出了汽輪機首次啟動應該注意的問題。對今后機組啟動過程具有借鑒意義。

汽輪機；首次啟動；振動

0 引言

隨著節能減排成為國家能源發展戰略，為了提高機組經濟性，減少軸封漏汽帶來的損失汽輪機在安裝、檢修時軸封間隙調的較小。但這樣容易引起汽輪機啟動時，因為軸封間隙小而發生碰磨，引起機組振動過大，甚至無法定速3000r/min。電廠應重視在安裝或檢修后的首次啟動過程，在啟動過程中一定要充分暖機避免多次啟動造成經濟損失。

1 簡介

某廠汽輪機屬于哈汽350MW機組，兩缸兩排汽，高中壓缸合缸，共有6個支撐，支撐示意圖如圖1所示，振動監測模塊采用飛利浦系統，于2015年9月10日8點47分鐘首次定速3000r/min。該機組從9月9日22點首次沖轉至首次定速3000r/min歷時11個小時，沖轉次數5次，下面詳細敘述此次啟機過程[1]。

2 啟機過程

2.1第一次啟動

9月9日22點在各參數都具備啟機條件的情況下，開始沖轉，在600r/min時打閘進行磨檢，后直接升速至1720r/min時，5瓦發生了碰磨[2]，振動迅速升至314μm后跳機，停機后盤車。

2.2 第二次啟動

9月9日23點開始第二次沖轉，23點17分升至1100r/min后暖機至凌晨1點34分，大約2個多小時，1點42分升速至2000r/min中速暖機，此時振動數據見表1（均為X方向通頻振動）：

表1 第二次啟動中速暖機時振動μm

但中速暖機在維持了半個小時左右后，6瓦振動開始增加，3min內增加至跳機值，相位變化了60°左右，轉速降至1280r/min，振動回落至170μm，現場檢查發現勵磁軸與隔音板發生了碰磨。2點55分轉速至0r/min，盤車因故障無法投入。大約20min故障解除，投入盤車。投盤車時對勵磁小間的隔音板進行了拆除，如圖3所示，可以很清晰的看到由于碰磨導致的隔音板已經卷邊變形。

2.3 第三次啟動

9月10日4點00分，開始第三次沖轉，沖轉前各軸瓦晃度見表2，沖轉前6瓦晃度為70μm，而在第二次啟動時6瓦晃度僅為30μm。

表2 第二次與第三次啟機晃度對比μm

此次啟動并未進行充分盤車和暖機，而是直接升速至2950r/min。在過臨界時，2瓦軸振最大達到264μm，過臨界后逐步回落至100μm左右，但是6瓦軸振卻持續增加，在轉速至2950r/min時6瓦軸振為113μm，而其它軸瓦振動并不是特別大，見表3。

表3 第三次啟動轉速至2950r/min時振動μm

但隨后在幾分鐘之內6瓦軸振增加至跳機值，而且相位變化了大約70°，停機過程中6瓦逐步回落，2瓦在停機過程中過臨界時振動最大達394μm，下面給出2瓦、6瓦啟機及停機過程的波德圖，如圖4所示。

2.4 第四次啟動

第三次啟動振動大跳機后，機組并未到盤車狀態，而是始終保持在1100r/min，進行低速暖機，在暖機兩個小時候后，6瓦此時的晃度仍然達70μm。但此時仍然進行了第四次沖轉，7點10分轉速升至2615r/min時，2瓦振動在短時間內由100μm增加至跳機值，停機過程中最大達到339μm，之后振動幅值迅速降至100μm以內。

2.5 第五次啟動

第五次啟動之前對之前的啟動方式進行了分析，并提出了如下措施：1）轉速降至0r/min，連續盤車至少2h直至偏心率回復到原始值狀態；2）升速率由150r/min提高至300r/min；3）在2400r/min時進行暖機。

因為化學制水的原因，滿足不了連續盤車2h的條件，在8點30分開始沖轉，沖轉前各軸瓦晃度值見表4，可以看出6瓦晃度較第二次啟機時還是偏大，其它各瓦接近第二次啟動時的值。

在采取了三條啟機措施后，機組順利定速3000r/min。啟機過程中的波德圖如圖5所示，從圖5中可以看出2瓦在過臨界時振動還是比較大，過臨界后振動降低。

表4 第五次啟機晃度μm

定速3000r/min之后各軸瓦的振動見表5。

3 啟動過程分析

該機組從開始沖轉到最后定速3000r/min，經歷了多達五次的啟動，現將每次啟動過程總結如下：

第一次啟動時，未進行暖機[3]，而是直接沖轉，機組未能充分膨脹，導致發生碰磨。第二次啟動至中速暖機時振動數據保持良好，只是因為與隔音板突然發生碰磨導致機組振動突然增大。第三次啟動前未進行充分盤車，中速暖機時間也很短，同第一次啟動一樣，機組未充分膨脹，最終機組振動達到跳機值。第四次沖轉，機組在第三次沖轉失敗后，轉速雖降至1100r/min時經長時間停留暖機，但未將轉速將至0r/min后盤車，而是在中速暖機后直接沖轉，最終轉速到2615r/min時，振動迅速增加至跳機值。此次沖轉違反了二十五項反措[4]中提到的“機組啟動過程中因振動異常停機必須回到盤車狀態，應檢查、認真分析、查明原因，當機組已符合啟動條件時，連續盤車不少于4h才能再次啟動，嚴禁盲目啟動。”總結了上述四次啟動中失敗的原因后，第五次順利啟動，沖轉至3000r/min。

表5 第五次定速3000r/min后各軸瓦振動μm

4 結語

經過長達五次的沖轉啟動后，汽輪機最終定速3000r/min。通過分析啟動過程不難得到以下結論。

（1）啟機過程一定遵循二十五項反措中制定的機組啟、停過程操作措施。

（2）不能盲目的啟動，啟動時盤車時間至少2～4h，暖機一定要充分，暖機轉速可以依據機組實際情況略微調整。

（3）過臨界時升速率可以適當提高，使得機組快速通過臨界區。

[1]牟法海.汽輪機啟停過程中動靜碰摩故障的診斷與處理[J].河北電力技術，2009，28（4）:11-13.

[2]陸頌元.大型機組動靜碰磨的振動特征及現場應急處理方法[J].中國電力，2003，36（01）：6-11.

[3]王永慶.大型汽輪機暖機方式的分析與探討[J].陜西電力，2013，41（12）：99-102.

[4]防止電力生產事故的二十五項重點要求[M].國家能源局，2014.

Process Analysis of a 350MW Unit First Speed Up to 3000r/min

WANG Zheng-xian，GUO Bao-ren

（Huadian Electric Power Research Institute Northeast Branch，Shenyang 110000，China）

In this paper,as an example of one units first start-up,describes the five process and ways to each start-up.Though analysis the five start-up process,summed up the reason for the failure of four start-up,and ultimately gives turbine first start-up should pay attention to.There is reference significance fo unit start-up process on.

turbine；first stat-up；vibration

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.04.009

TM621

B

2095-3429（2016）04-0039-03

2016-05-03

修回日期：2016-08-01

王政先（1984-），男，山西晉城人，碩士研究生，工程師，主要從事汽輪機技術監督工作。