200MW純凝機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子光軸改造機(jī)組振動相關(guān)問題分析

孫松

摘要：光軸改造在節(jié)能減排工作中起到非常重要的作用，在未來的電力競爭中，為小機(jī)組熱電廠提供一項(xiàng)發(fā)展道路。本文就負(fù)壓機(jī)組在光軸改造過程中總結(jié)的機(jī)組振動問題進(jìn)行解析，提出相應(yīng)的方法，攻堅(jiān)克難，為解決機(jī)組振動提供一項(xiàng)思路。

關(guān)鍵詞：200MW機(jī)組 ?光軸改造 ?振動

光軸改造在我國北方熱電機(jī)組中取得優(yōu)秀成績，機(jī)組改造之后，將汽輪機(jī)做完工的乏汽直接引入熱網(wǎng)加熱器對熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)行加熱，以滿足北方地區(qū)冬季集中供暖熱源緊張問題，增大電廠供熱能力。在我國火電行業(yè)“上大壓小”政策和我國電力市場發(fā)展背景下，節(jié)能降耗能夠幫助企業(yè)在日益激烈的電力市場競爭中脫穎而出。光軸改造是節(jié)能降耗主要措施之一。本文主要就大唐保定熱電廠在光軸技術(shù)改造中總結(jié)的機(jī)組振動問題進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出解決辦法。

1. 機(jī)組簡介

大唐保定熱電廠八期擴(kuò)建工程為2臺200MW 雙抽凝汽式機(jī)組。汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)有限公司制造的超高壓、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、雙抽調(diào)整抽汽供熱凝汽式兩用機(jī)組。機(jī)組型號N200/CC144-12.75/535/535/0.981/0.245。具有較好的熱負(fù)荷和變負(fù)荷適應(yīng)性，采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)（DEH）系統(tǒng)。機(jī)組能在冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)等不同工況下啟動，并可采用定壓和定-滑-定壓運(yùn)行方式中的任一種運(yùn)行。

2. 低壓缸轉(zhuǎn)子光軸改造技術(shù)原理

低壓缸采用雙轉(zhuǎn)子互換的形式，非供暖期仍采用原有帶葉片低壓轉(zhuǎn)子。供暖期將原有轉(zhuǎn)子換成光軸，拆除低壓缸靜葉片、連通管、汽封等相關(guān)附件。低壓轉(zhuǎn)子不做功，只起到向發(fā)電機(jī)傳遞扭矩的作用。蒸汽在中壓缸做完功之后，中壓缸排汽經(jīng)五抽采暖管道送至熱網(wǎng)加熱器。為防止光軸改造后，低壓缸因光軸轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)發(fā)熱變形，對機(jī)組軸系及汽缸產(chǎn)生較大影響，機(jī)組低壓缸設(shè)計(jì)有冷卻蒸汽管道，冷卻氣源從中壓缸排汽處引出一部分蒸汽（額定工況下，流量5h/h，溫度253.4℃，壓力0.2452MPa）經(jīng)減溫減壓后（溫度70-75℃，壓力10-30kPa）進(jìn)入低壓缸進(jìn)行冷卻。

目前國內(nèi)已有部分電廠采用光軸改造，并且取得良好的效果。如國電濮陽電廠210MW汽輪機(jī)，大唐清苑電廠300MW汽輪機(jī)等。汽輪機(jī)光軸改造可以有效降低機(jī)組熱耗量，保證滿足電網(wǎng)負(fù)荷需求的同時(shí)擴(kuò)大企業(yè)供熱能力。既可以參與電網(wǎng)深度調(diào)峰，又滿足集中供暖對熱負(fù)荷的需求，在火電廠超低環(huán)保排放中起到重要作用。

3. 汽輪機(jī)光軸改造后遇到的機(jī)組振動問題分析及解決方案

3.1光軸轉(zhuǎn)子找中心。轉(zhuǎn)子中心不一致會導(dǎo)致機(jī)組振動大，無法啟動。

3.2中壓缸排汽不暢。在機(jī)組沖轉(zhuǎn)或低負(fù)荷時(shí)期，因?yàn)檎羝髁啃　毫Φ?，因此中壓缸排汽壓力≤大氣壓。中壓缸排汽不暢，無法帶走中壓缸鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的熱量，在機(jī)組啟動過程中，逐漸出現(xiàn)正脹差減小的現(xiàn)象，長時(shí)間如此，機(jī)組振動持續(xù)上漲，保護(hù)跳機(jī)。為此我廠在熱網(wǎng)加熱器引一道空氣管，用于排出熱網(wǎng)加熱器內(nèi)的空氣，使熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)處于負(fù)壓狀態(tài)，汽側(cè)絕對壓力低于中壓缸排汽處壓力。空氣管另一側(cè)接至熱網(wǎng)真空泵或機(jī)組凝汽器。在啟動初期或低負(fù)荷時(shí)期，中壓缸排汽不暢時(shí)，可開啟此門。

3.3光軸轉(zhuǎn)子必須與原低壓轉(zhuǎn)子參數(shù)匹配。我廠光軸機(jī)組只在供暖期使用，在非供暖期依舊使用原有低壓轉(zhuǎn)子。因此汽輪機(jī)組基礎(chǔ)、汽缸、軸承等保持不動，只通過通流部分改造，以此保證非供暖期仍可以使用原有低壓轉(zhuǎn)子，仍舊以純凝方式運(yùn)行。為此，必須保證光軸轉(zhuǎn)子與原有低壓轉(zhuǎn)子重量、轉(zhuǎn)動慣量、楊度等盡量相同或接近，以保證臨界轉(zhuǎn)速盡量不變，相應(yīng)汽輪機(jī)基礎(chǔ)、汽缸及軸承等不需調(diào)整。

3.4冷卻蒸汽。為防止光軸改造后，低壓缸因光軸轉(zhuǎn)子及低壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱變形，機(jī)組低壓缸設(shè)計(jì)冷卻蒸汽管道，氣源從中壓缸排汽處引出一部分蒸汽經(jīng)減溫減壓后進(jìn)入低壓缸進(jìn)行冷卻。

3.5軸封加熱器。機(jī)組改成光軸機(jī)組運(yùn)行，乏汽進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器，低壓缸進(jìn)入極少量蒸汽，因此凝汽器內(nèi)凝結(jié)水量很少，軸封加熱器水側(cè)水量無法保證，也就無法保證軸封蒸汽的正常冷卻。因此，我廠新增一臺軸封加熱器，水側(cè)水源取自熱網(wǎng)循環(huán)水泵出口，加熱的熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)入熱網(wǎng)循環(huán)泵入口。

4.結(jié)語

光軸改造在供暖季可以有效緩解集中供暖壓力，增大企業(yè)供熱能力。本文主要就大唐保定熱電廠負(fù)壓機(jī)組在光軸改造過程中，總結(jié)的機(jī)組振動問題進(jìn)行剖析，提出相應(yīng)的解決辦法，希望能為廣大讀者提供一個(gè)解決問題的思路和方法。

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