300MW汽轮机组汽流激振问题及处理分析

来源:用户上传      作者:周兴泉

　　摘 要：汽轮机组汽流激振问题是现阶段各类汽轮机运行中所要面临的不良现象，该现象主要表现于高压转子上，继而对汽轮机组的稳定运行产生不良影响。而由于汽轮激振问题的成因往往比较复杂，这就需要相关人员对汽轮机组的运行情况加以科学分析，由此确保汽轮机组的正常运行。故本文就对300MW汽轮机组汽流激振问题的成因展开探究，并针对其问题成因分析了具体的处理对策。
　　关键词：汽轮机组;汽流激振;故障处理
　　
　　导致300MW汽轮机组运行中出现汽流激振问题的原因往往較为复杂，故要对该问题进行处理、保障汽轮机组的稳定运行时，相关人员就应当先对其问题成因进行一定探究，并经由采取针对性的处理措施，才能快速、有效的解决汽流激振问题，以实现对汽轮机组稳定运行的保障。这就需要相关人员能够明确汽轮机组振动时的振动规律与性质，以此为基础对汽流激振问题及处理进行有效分析。
　　1 300MW汽轮机组进行试验
　　在某电厂中，应用了两组300MW亚临界汽轮机机组，相关的汽轮机组主要为东方汽轮机厂生产的优化机型。在汽轮机组的应用运行中，我们对其内部构造、运行情况等进行了细致监控。首先，在汽轮机组启动后，其冲转速度逐渐提升，在并网带初始负荷的过程中也有着较为稳定的运行状况。在低负荷的运行中其振动较为平稳，相关成轴的振动也呈现出正常现象。而在其负荷升高至180MW时，机组内部承轴振动情况尚还处于稳定，但当期负荷继续升高至200MW及以上时，其承轴中2号承轴的x向振动出现不正常的大幅度振动，其振幅达至报警值。当其负荷继续升高至240MW左右时，其2号承轴x向振动再次出现波动，并且在持续的波动后出现阶段式跳跃，其中的整个轴系的振动出现显著增加并超过保护动作值，进而引起机组保护跳闸。而根据监测过程相关的数据记录显示，从2号承轴X向轴振动发生波动到振动现象出现阶段变化而引发保护动作的时间在10s内。而在之后的1号机组二次启动过程，上述现象又再次发生。由此我们便针对汽轮机组出现汽流激振问题的成因展开了深入探究与分析，以期能够对汽轮机组的振动现象加以处理、解决。
　　2 300MW汽轮机组汽流激振问题的成因分析
　　根据试验中机组启动情况与负荷振动现象的分析，我们发现机组过大振动的现象通常出现于达到70%最大负荷时，并且过大振动的情况出现时具有突发性，在发生前没有明显预兆现象。而在结合试验机组投入运行中所存在的相关问题与参考近年来对机组振动的处理实例，经初步判断后，机组过于强烈的振动应是由于汽流激振所引起。[1]而汽流激振问题通常是由于汽轮机中高压或高中压转子上突然产生振动现象，并且相关现象还会出现在机组并网之后，进而导致其负荷不断增加。而鉴于汽流激振敏感于负荷、发生于高负荷等特点，由此可以得出汽流激振现象的发生通常有一个负荷层级，只有汽轮机组运行中的负荷数值达到这个负荷级，才会出现突发性的振动现象。由此，相关人员就可以基于此来对汽轮激振问题加以处理。
　　3 300MW汽轮机组汽流激振问题的处理分析
　　3.1 增加系统阻尼
　　在解决汽流激振现象时，较为常用的方法便是增加其系统阻尼。相关人员应当对汽轮机组中 汽缸与转子中心的位置进行调整，并通过在汽轮机组的运行中对上述两部分的运行状态加以监测，确保在汽轮机运行中转子与 汽缸中心的稳定，以预防由于两者出现偏移而产生汽流激振问题。还可以采取增大转子与隔板间轴向间隙的方式，通过喷嘴、静叶与动叶等的互相作用来增大轴向间隙，由此减少气流窝动的激振力，但同时该方式也会伴有降低汽轮机内部运转效率的负面作用，故在应用该方式时也需要相关人员对其利弊进行权衡。同时，改变调速气门的开启程序也能在一定程度上避免相关转子因外力作用，而出现径向偏移与转子力矩等现象，从而也能起到增加系统阻尼的作用。并且相关人员也可经由对轴瓦阻尼的增加，从而带动系统阻尼的提高，比如缩小轴瓦间隙、增大轴瓦长度或是使用黏性良好的润滑油，相关措施都能良好增加轴瓦阻尼。而在对轴瓦间隙、长度等进行调整时，选用稳定性更好的轴瓦与安置挤压油膜阻尼器等方式也能起到对汽轮机组稳定运行的保障作用。此外，提高转子的临界转速也能在一定程度上确保系统阻尼的提高。
　　3.2 调节阀的调控
　　当300MW汽轮机组的运行负荷在180MW以下时，相关人员可以将顺序阀的运行状态调整为单阀运行，然后将其运行负荷缓慢提高，在负荷达至200MW左右时，相关人员应静待汽轮机组内部的振动稳定，并应在振动稳定10min后再继续提高其运行负荷。而在继续升高中，其负荷每升高5MW便应待其振动稳定10min，由此起到对汽流激振问题的预防作用。而即便在机组出现激振现象后，相关人员也应当明确自身任务，经由采取诸如投入功率闭环控制、稳定主汽参数等方式，从而控制其振动，并在实现对其振动现象的控制后，相关人员还应对其振动变化的规律进行观察、探索，以预防汽流激振问题的二次发生。但若在试验开始前汽轮机组的运行状态就已不甚稳定，那么在之后的相关环节中，若其振动通频值比预期数值高过20微米，就应当立即停止试验，停止相关的阀门动作。而若其振动通频值在35微米以上时，则应在停止试验后采取降振措施将其振动频率恢复。
　　4 结语
　　综上所述，现阶段300MW汽轮机组的运行中常会面临因汽流激振现象而导致的突发性过度振动问题，这就需要相关人员加以重视，并积极采取处理措施。而鉴于其汽流激振现象往往与有功负荷的数值与调节阀的开度等因素有一定关联，故相关人员就应当重视起汽轮机组的运行模式，并经由对调节阀的科学调控与系统瓦尼的增加，保障汽轮机组的正常运行。
　　参考文献：
　　[1]李海斌，叶兆青，黄思源，等.300 MW汽轮机组抗燃油劣化原因分析及处理[J].广东电力，2017，30（9）：37-40.
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