降低汽流激振的閥序調整方法

馬保會

(華電濰坊發電有限公司，山東 濰坊　261204)

降低汽流激振的閥序調整方法

馬保會

(華電濰坊發電有限公司，山東 濰坊261204)

摘要：以某公司330 MW汽輪機組為例，介紹一種簡單易實施的閥門順序調整方法，在機組運行中調整高壓調節汽門的開啟順序，解決了汽流激振引起的機組軸振大、影響機組帶負荷的問題，保證機組安全、穩定運行。

關鍵詞：汽輪機；汽流激振；閥序調整；軸振

0引言

汽流激振是蒸汽激振力在汽輪機轉子上產生的一種自激振動。它會降低軸系的穩定性，產生很大的低頻振動，誘發轉子失穩，影響機組運行的安全性和可靠性，限制機組出力。汽流激振通常與機組所帶負荷或某一調節閥的開度有關，主要產生于大容量、高參數機組的高壓或高中壓轉子上。其表現特征為：在機組某一負荷或某一高壓調節閥(以下簡稱高調閥)達到一定開度時，機組高中壓缸兩端軸承軸振迅速增大，產生較大的振動，從而導致整個軸系失穩，影響機組的安全運行。運行中的機組發生汽流激振時通常通過調整機組高壓調節汽門的開啟順序來抑制或消除振動，提高機組帶負荷能力。一般大容量機組設置高調閥較多(4個或6個)，閥門各種組合較多，逐一試驗較繁瑣，方向性不強，下面針對某機組的調整經驗介紹一種較簡單的確定最佳閥序的方法。

1機組軸振情況

某公司#1機組330 MW汽輪機組于1993年投產，2011年進行通流供熱改造，改造后汽流激振引起的機組軸振大，影響機組帶負荷，2013年進行大修后仍存在汽流激振現象，機組最大只能帶310 MW負荷運行。該機組采用高中壓合缸結構，高中壓#1，#2軸瓦均采用可傾瓦，設置4個高調閥，正常帶負荷期間采用順序閥運行，高調閥的物理位置及汽道數如圖1所示。

圖1　高調閥的物理位置及噴嘴

2調閥不同開度對機組軸振影響試驗[1-2]

2.1確定機組軸振較敏感的負荷點

首先將機組順序閥控制切換為單閥控制，投入機組功率回路，緩慢升負荷，#1，#2軸振自機組負荷280 MW時開始增大，繼續升負荷，至310 MW時，出現較大軸振波動值，頻譜顯示振動低頻分量明顯增加，如圖2所示。

圖2　機組振動瀑布圖

2.2確定對機組軸振影響較大的閥門位置

機組在單閥控制、功率回路投入情況下，依次開啟不同高調閥，記錄機組的軸振情況。具體試驗情況如下。

(1)緩慢強制開啟#1高調閥，當#1高調閥開度達到30.0%，其余高調閥開度達到29.0%時，#1，#2軸承振動較閥門在同一開度時減小，軸振趨于穩定，波動值較小；繼續開大#1高調閥至開度為46.0%，其余高調閥開度在28.5%時，軸振較穩定，無明顯波動；逐漸關閉#1高調閥，恢復至單閥控制狀態。

(2)緩慢強制開啟#2高調閥，當#2高調閥開度為33%，其余閥門開度為27%時，#1，#2軸振開始增大；#2高調閥開度達34%，其余閥門開度為28%時，#1，#2軸振發生突升現象，2x，1y最大值分別達0.289，0.224 mm；立即關小#2高調閥，降低負荷至295 MW，機組軸振恢復正常；緩慢恢復至機組試驗前狀態。

(3)緩慢強制開啟#3高調閥，1y軸振明顯減小，2x，1x軸振波動頻率減小，閥門開度至47%時停止試驗，試驗過程中各軸承振動無明顯變化。

(4)緩慢強制開啟#4高調閥，1x，1y，2x軸振增大，但增長緩慢，閥門開度為42%時軸振最大達0.060 mm左右，頻譜顯示振動分量中半倍頻分量較小。

3確定最佳的閥序

由上述閥門開度對軸振的影響試驗可以看出，#1，#3高調閥開度增大時，軸振有下降趨勢；#4高調閥開度增大時，軸振略有增大，但影響較?。?2高調閥開度增大時對軸振影響較大，對軸系穩定性造成不利影響。因此，首先開#1，#3，#4閥門對抑制機組汽流激振是有利的，確定可用的閥序有3種，即#1+#3 →#4 →#2，#1+#4 →#3 →#2，#3+#4 →#1 →#2，因#3+#4 →#1 →#2閥序組合在試驗中軸振最大達0.140 mm，效果不理想，而#1+#4→#3→#2閥序組合在低負荷時會出現單側進汽的情況，所以排除以上2種閥序組合，最終確定機組閥序組合為#1+#3 →#4 →#2。閥序調整后進行試驗，各軸承振動保持相對穩定，進行升、降負荷試驗，在機組負荷為335 MW時，調整進汽參數使#2高調閥開度達30%，機組未發生軸振突升的情況。為防止在高負荷或低參數情況下#2高調閥開度大于30%后會再次引起機組突振，故將#2高調閥開度限制在30%以下。

4結束語

通過對閥序進行調整，抑制運行機組汽流激振的發生，是提高機組帶負荷能力的有效手段。閥序調整的基本原則為：將最易引起汽流激振的調門放在最后開啟，必要時可對其開度加以限制，減小其對機組軸振的影響，提高機組帶負荷能力。通過上述試驗方法可簡單確定能夠引起汽流激振的閥門，得出最有利閥序。同時應注意，在閥序調整試驗過程中，由于汽流激振發生突然、劇烈，對機組影響較大，應隨時防止機組降負荷后軸振增大導致機組跳閘。

參考文獻：

[1]李剛，胥建群，李玲，等.大型汽輪機組汽流激振及配汽優化研究[J].江蘇電機工程，2010(9)：11-15.

[2]宋光雄，陳松平，宋君輝，等.汽輪機組汽流激振故障原因及分析[J].動力工程學報，2012(10)：770-778.

(本文責編：弋洋)

收稿日期:2015-11-23；修回日期:2016-04-02

中圖分類號：TK 267

文獻標志碼：B

文章編號：1674-1951(2016)04-0043-02

作者簡介：

馬保會(1973—)，男，山東濰坊人，工程師，從事汽輪機檢修及技術管理方面的工作(E-mail:xyjj001@sina.com)。