上汽600 MW超臨界機(jī)組降低汽流激振的方法分析

金宏偉

（華電國(guó)際奉節(jié)發(fā)電廠，重慶400000）

0 引言

汽流激振是蒸汽激振力在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的一種自激振動(dòng)，它會(huì)降低軸系的穩(wěn)定性，產(chǎn)生很大的低頻振動(dòng)，誘發(fā)轉(zhuǎn)子失穩(wěn)，影響機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。某電廠600 MW超臨界機(jī)組，負(fù)荷在550 MW左右時(shí)2Y軸振動(dòng)超過報(bào)警值（127 μm），通過改變高壓調(diào)閥閥序，有效解決了因汽流激振造成振動(dòng)大的問題，提高了機(jī)組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

1 設(shè)備概述

某電廠配置兩臺(tái)600 MW超臨界機(jī)組，采用上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、反動(dòng)式汽輪機(jī)，型號(hào)為N600-24.2/566/566。本機(jī)組采用的是上汽推薦的閥序：GV1/GV2—GV4—GV3。高調(diào)閥采用的是上部進(jìn)汽，從而很好地控制了軸承金屬溫度。高調(diào)閥配置示意圖如圖1所示。

圖1 高調(diào)閥配置示意圖（從調(diào)速器端向發(fā)電機(jī)看）

2 存在問題

該電廠#2機(jī)組投產(chǎn)后采用順序閥模式運(yùn)行，四個(gè)高調(diào)閥開啟順序：GV1/GV2—GV4—GV3。當(dāng)GV1/GV2高調(diào)閥全開，GV4高調(diào)閥開度在20%～30%區(qū)間時(shí)，2#軸承Y向振動(dòng)逐漸增大，最高達(dá)180 μm，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)GV4高調(diào)閥開度避開20%～30%區(qū)間時(shí)，振動(dòng)恢復(fù)正常。

3 原因分析

通過圖2可以看出，2#軸承振動(dòng)受負(fù)荷及GV4高調(diào)閥開度影響較大，當(dāng)GV4高調(diào)閥開度在20%～30%區(qū)間時(shí)，2#軸承Y向振動(dòng)逐漸增大，同時(shí)2#軸瓦金屬溫度偏低，說明軸瓦載荷偏低，受汽流干擾影響較大。當(dāng)高調(diào)閥開度發(fā)生改變時(shí)，對(duì)應(yīng)噴嘴組后的調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉上部，充滿的噴嘴后高壓蒸汽壓力不斷變化，從而產(chǎn)生汽流激振。針對(duì)上述問題，可通過修改高壓調(diào)門閥門順序降低汽流激振。

圖2 機(jī)組振動(dòng)趨勢(shì)圖

4 解決方案

4.1 閥序修改計(jì)劃

原閥序：GV1/GV2—GV4—GV3。

修改閥序：（1）GV1/GV3—GV2—GV4；（2）GV2/GV4—GV1—GV3；（3）GV1/GV4—GV2—GV3。

4.2 試驗(yàn)步驟

（1）解除AGC和一次調(diào)頻。

（2）調(diào)整機(jī)組閥門控制為順序閥模式。

（3）主蒸汽壓力與溫度維持穩(wěn)定，確認(rèn)汽輪機(jī)各軸承振動(dòng)、溫度、調(diào)節(jié)級(jí)后壓力與溫度、上下缸溫差與TSI相關(guān)參數(shù)均在正常范圍內(nèi)且變化正常。

（4）降低主汽壓力，使高壓調(diào)門逐漸全開，聯(lián)系熱控將高調(diào)閥閥序改為所需要的閥序。

（5）負(fù)荷從最低穩(wěn)燃負(fù)荷按照正常升負(fù)荷速率升至600 MW，主汽壓力、主汽溫度、再熱溫度、背壓等參數(shù)要求穩(wěn)定，閥門開度每變化10%，機(jī)組穩(wěn)定10 min，嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組振動(dòng)情況。

（6）負(fù)荷從600 MW按照正常降負(fù)荷速率降至最低穩(wěn)燃負(fù)荷，主汽壓力、主汽溫度、再熱溫度、背壓等參數(shù)要求穩(wěn)定，閥門開度每變化10%，機(jī)組穩(wěn)定10 min，嚴(yán)密監(jiān)視機(jī)組振動(dòng)情況。

（7）試驗(yàn)過程中，如汽輪機(jī)振動(dòng)大于127 μm（高報(bào)警值）或軸承溫度突然上升10 ℃或徑向軸承溫度達(dá)到102 ℃，推力軸承85 ℃，則暫停試驗(yàn)。

5 試驗(yàn)結(jié)果跟蹤

各個(gè)試驗(yàn)閥序下的振動(dòng)最高值如表1所示。

表1 各個(gè)試驗(yàn)閥序下的振動(dòng)最高值

經(jīng)過上述試驗(yàn)，確定高調(diào)閥開啟順序?yàn)椋篏V1/GV3—GV2—GV4。

6 結(jié)語(yǔ)

上汽超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)閥序?yàn)樯喜窟M(jìn)汽，上部進(jìn)汽不可避免地會(huì)發(fā)生汽流激振。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)角進(jìn)汽能很好地抑制汽流激振。改造后振動(dòng)趨勢(shì)圖如圖3所示，由圖3可見，改造效果比較明顯。

圖3 改造后機(jī)組振動(dòng)趨勢(shì)圖

本次試驗(yàn)得出的結(jié)論可供其他上汽超臨界機(jī)組借鑒。