某350MW機(jī)組首次沖轉(zhuǎn)定速過程分析

王政先，郭寶仁

（華電電力科學(xué)研究院，遼寧沈陽(yáng)110000）

某350MW機(jī)組首次沖轉(zhuǎn)定速過程分析

王政先，郭寶仁

（華電電力科學(xué)研究院，遼寧沈陽(yáng)110000）

以某臺(tái)機(jī)組的首次啟動(dòng)為例，敘述了啟動(dòng)的五次過程以及每次啟動(dòng)所采取的方式方法，通過對(duì)五次啟動(dòng)過程的分析，總結(jié)了四次啟動(dòng)失敗的原因，最終給出了汽輪機(jī)首次啟動(dòng)應(yīng)該注意的問題。對(duì)今后機(jī)組啟動(dòng)過程具有借鑒意義。

汽輪機(jī)；首次啟動(dòng)；振動(dòng)

0 引言

隨著節(jié)能減排成為國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略，為了提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，減少軸封漏汽帶來(lái)的損失汽輪機(jī)在安裝、檢修時(shí)軸封間隙調(diào)的較小。但這樣容易引起汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，因?yàn)檩S封間隙小而發(fā)生碰磨，引起機(jī)組振動(dòng)過大，甚至無(wú)法定速3000r/min。電廠應(yīng)重視在安裝或檢修后的首次啟動(dòng)過程，在啟動(dòng)過程中一定要充分暖機(jī)避免多次啟動(dòng)造成經(jīng)濟(jì)損失。

1 簡(jiǎn)介

某廠汽輪機(jī)屬于哈汽350MW機(jī)組，兩缸兩排汽，高中壓缸合缸，共有6個(gè)支撐，支撐示意圖如圖1所示，振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊采用飛利浦系統(tǒng)，于2015年9月10日8點(diǎn)47分鐘首次定速3000r/min。該機(jī)組從9月9日22點(diǎn)首次沖轉(zhuǎn)至首次定速3000r/min歷時(shí)11個(gè)小時(shí)，沖轉(zhuǎn)次數(shù)5次，下面詳細(xì)敘述此次啟機(jī)過程[1]。

2 啟機(jī)過程

2.1第一次啟動(dòng)

9月9日22點(diǎn)在各參數(shù)都具備啟機(jī)條件的情況下，開始沖轉(zhuǎn)，在600r/min時(shí)打閘進(jìn)行磨檢，后直接升速至1720r/min時(shí)，5瓦發(fā)生了碰磨[2]，振動(dòng)迅速升至314μm后跳機(jī)，停機(jī)后盤車。

2.2 第二次啟動(dòng)

9月9日23點(diǎn)開始第二次沖轉(zhuǎn)，23點(diǎn)17分升至1100r/min后暖機(jī)至凌晨1點(diǎn)34分，大約2個(gè)多小時(shí)，1點(diǎn)42分升速至2000r/min中速暖機(jī)，此時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)見表1（均為X方向通頻振動(dòng)）：

表1 第二次啟動(dòng)中速暖機(jī)時(shí)振動(dòng)μm

但中速暖機(jī)在維持了半個(gè)小時(shí)左右后，6瓦振動(dòng)開始增加，3min內(nèi)增加至跳機(jī)值，相位變化了60°左右，轉(zhuǎn)速降至1280r/min，振動(dòng)回落至170μm，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁軸與隔音板發(fā)生了碰磨。2點(diǎn)55分轉(zhuǎn)速至0r/min，盤車因故障無(wú)法投入。大約20min故障解除，投入盤車。投盤車時(shí)對(duì)勵(lì)磁小間的隔音板進(jìn)行了拆除，如圖3所示，可以很清晰的看到由于碰磨導(dǎo)致的隔音板已經(jīng)卷邊變形。

2.3 第三次啟動(dòng)

9月10日4點(diǎn)00分，開始第三次沖轉(zhuǎn)，沖轉(zhuǎn)前各軸瓦晃度見表2，沖轉(zhuǎn)前6瓦晃度為70μm，而在第二次啟動(dòng)時(shí)6瓦晃度僅為30μm。

表2 第二次與第三次啟機(jī)晃度對(duì)比μm

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

表3 第三次啟動(dòng)轉(zhuǎn)速至2950r/min時(shí)振動(dòng)μm

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

2.4 第四次啟動(dòng)

第三次啟動(dòng)振動(dòng)大跳機(jī)后，機(jī)組并未到盤車狀態(tài)，而是始終保持在1100r/min，進(jìn)行低速暖機(jī)，在暖機(jī)兩個(gè)小時(shí)候后，6瓦此時(shí)的晃度仍然達(dá)70μm。但此時(shí)仍然進(jìn)行了第四次沖轉(zhuǎn)，7點(diǎn)10分轉(zhuǎn)速升至2615r/min時(shí)，2瓦振動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)由100μm增加至跳機(jī)值，停機(jī)過程中最大達(dá)到339μm，之后振動(dòng)幅值迅速降至100μm以內(nèi)。

2.5 第五次啟動(dòng)

第五次啟動(dòng)之前對(duì)之前的啟動(dòng)方式進(jìn)行了分析，并提出了如下措施：1）轉(zhuǎn)速降至0r/min，連續(xù)盤車至少2h直至偏心率回復(fù)到原始值狀態(tài)；2）升速率由150r/min提高至300r/min；3）在2400r/min時(shí)進(jìn)行暖機(jī)。

因?yàn)榛瘜W(xué)制水的原因，滿足不了連續(xù)盤車2h的條件，在8點(diǎn)30分開始沖轉(zhuǎn)，沖轉(zhuǎn)前各軸瓦晃度值見表4，可以看出6瓦晃度較第二次啟機(jī)時(shí)還是偏大，其它各瓦接近第二次啟動(dòng)時(shí)的值。

在采取了三條啟機(jī)措施后，機(jī)組順利定速3000r/min。啟機(jī)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(shí)振動(dòng)還是比較大，過臨界后振動(dòng)降低。

表4 第五次啟機(jī)晃度μm

定速3000r/min之后各軸瓦的振動(dòng)見表5。

3 啟動(dòng)過程分析

該機(jī)組從開始沖轉(zhuǎn)到最后定速3000r/min，經(jīng)歷了多達(dá)五次的啟動(dòng)，現(xiàn)將每次啟動(dòng)過程總結(jié)如下：

第一次啟動(dòng)時(shí)，未進(jìn)行暖機(jī)[3]，而是直接沖轉(zhuǎn)，機(jī)組未能充分膨脹，導(dǎo)致發(fā)生碰磨。第二次啟動(dòng)至中速暖機(jī)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)保持良好，只是因?yàn)榕c隔音板突然發(fā)生碰磨導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)突然增大。第三次啟動(dòng)前未進(jìn)行充分盤車，中速暖機(jī)時(shí)間也很短，同第一次啟動(dòng)一樣，機(jī)組未充分膨脹，最終機(jī)組振動(dòng)達(dá)到跳機(jī)值。第四次沖轉(zhuǎn)，機(jī)組在第三次沖轉(zhuǎn)失敗后，轉(zhuǎn)速雖降至1100r/min時(shí)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間停留暖機(jī)，但未將轉(zhuǎn)速將至0r/min后盤車，而是在中速暖機(jī)后直接沖轉(zhuǎn)，最終轉(zhuǎn)速到2615r/min時(shí)，振動(dòng)迅速增加至跳機(jī)值。此次沖轉(zhuǎn)違反了二十五項(xiàng)反措[4]中提到的“機(jī)組啟動(dòng)過程中因振動(dòng)異常停機(jī)必須回到盤車狀態(tài)，應(yīng)檢查、認(rèn)真分析、查明原因，當(dāng)機(jī)組已符合啟動(dòng)條件時(shí)，連續(xù)盤車不少于4h才能再次啟動(dòng)，嚴(yán)禁盲目啟動(dòng)。”總結(jié)了上述四次啟動(dòng)中失敗的原因后，第五次順利啟動(dòng)，沖轉(zhuǎn)至3000r/min。

表5 第五次定速3000r/min后各軸瓦振動(dòng)μm

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)五次的沖轉(zhuǎn)啟動(dòng)后，汽輪機(jī)最終定速3000r/min。通過分析啟動(dòng)過程不難得到以下結(jié)論。

（1）啟機(jī)過程一定遵循二十五項(xiàng)反措中制定的機(jī)組啟、停過程操作措施。

（2）不能盲目的啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)盤車時(shí)間至少2～4h，暖機(jī)一定要充分，暖機(jī)轉(zhuǎn)速可以依據(jù)機(jī)組實(shí)際情況略微調(diào)整。

（3）過臨界時(shí)升速率可以適當(dāng)提高，使得機(jī)組快速通過臨界區(qū)。

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

[2]陸頌元.大型機(jī)組動(dòng)靜碰磨的振動(dòng)特征及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理方法[J].中國(guó)電力，2003，36（01）：6-11.

[3]王永慶.大型汽輪機(jī)暖機(jī)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(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求[M].國(guó)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(jī)技術(shù)監(jiān)督工作。