降低汽流激振的阀序调整方法

马保会

(华电潍坊发电有限公司，山东 潍坊　261204)

降低汽流激振的阀序调整方法

马保会

(华电潍坊发电有限公司，山东 潍坊261204)

摘要：以某公司330 MW汽轮机组为例，介绍一种简单易实施的阀门顺序调整方法，在机组运行中调整高压调节汽门的开启顺序，解决了汽流激振引起的机组轴振大、影响机组带负荷的问题，保证机组安全、稳定运行。

关键词：汽轮机；汽流激振；阀序调整；轴振

0引言

汽流激振是蒸汽激振力在汽轮机转子上产生的一种自激振动。它会降低轴系的稳定性，产生很大的低频振动，诱发转子失稳，影响机组运行的安全性和可靠性，限制机组出力。汽流激振通常与机组所带负荷或某一调节阀的开度有关，主要产生于大容量、高参数机组的高压或高中压转子上。其表现特征为：在机组某一负荷或某一高压调节阀(以下简称高调阀)达到一定开度时，机组高中压缸两端轴承轴振迅速增大，产生较大的振动，从而导致整个轴系失稳，影响机组的安全运行。运行中的机组发生汽流激振时通常通过调整机组高压调节汽门的开启顺序来抑制或消除振动，提高机组带负荷能力。一般大容量机组设置高调阀较多(4个或6个)，阀门各种组合较多，逐一试验较繁琐，方向性不强，下面针对某机组的调整经验介绍一种较简单的确定最佳阀序的方法。

1机组轴振情况

某公司#1机组330 MW汽轮机组于1993年投产，2011年进行通流供热改造，改造后汽流激振引起的机组轴振大，影响机组带负荷，2013年进行大修后仍存在汽流激振现象，机组最大只能带310 MW负荷运行。该机组采用高中压合缸结构，高中压#1，#2轴瓦均采用可倾瓦，设置4个高调阀，正常带负荷期间采用顺序阀运行，高调阀的物理位置及汽道数如图1所示。

图1　高调阀的物理位置及喷嘴

2调阀不同开度对机组轴振影响试验[1-2]

2.1确定机组轴振较敏感的负荷点

首先将机组顺序阀控制切换为单阀控制，投入机组功率回路，缓慢升负荷，#1，#2轴振自机组负荷280 MW时开始增大，继续升负荷，至310 MW时，出现较大轴振波动值，频谱显示振动低频分量明显增加，如图2所示。

图2　机组振动瀑布图

2.2确定对机组轴振影响较大的阀门位置

机组在单阀控制、功率回路投入情况下，依次开启不同高调阀，记录机组的轴振情况。具体试验情况如下。

(1)缓慢强制开启#1高调阀，当#1高调阀开度达到30.0%，其余高调阀开度达到29.0%时，#1，#2轴承振动较阀门在同一开度时减小，轴振趋于稳定，波动值较小；继续开大#1高调阀至开度为46.0%，其余高调阀开度在28.5%时，轴振较稳定，无明显波动；逐渐关闭#1高调阀，恢复至单阀控制状态。

(2)缓慢强制开启#2高调阀，当#2高调阀开度为33%，其余阀门开度为27%时，#1，#2轴振开始增大；#2高调阀开度达34%，其余阀门开度为28%时，#1，#2轴振发生突升现象，2x，1y最大值分别达0.289，0.224 mm；立即关小#2高调阀，降低负荷至295 MW，机组轴振恢复正常；缓慢恢复至机组试验前状态。

(3)缓慢强制开启#3高调阀，1y轴振明显减小，2x，1x轴振波动频率减小，阀门开度至47%时停止试验，试验过程中各轴承振动无明显变化。

(4)缓慢强制开启#4高调阀，1x，1y，2x轴振增大，但增长缓慢，阀门开度为42%时轴振最大达0.060 mm左右，频谱显示振动分量中半倍频分量较小。

3确定最佳的阀序

由上述阀门开度对轴振的影响试验可以看出，#1，#3高调阀开度增大时，轴振有下降趋势；#4高调阀开度增大时，轴振略有增大，但影响较小；#2高调阀开度增大时对轴振影响较大，对轴系稳定性造成不利影响。因此，首先开#1，#3，#4阀门对抑制机组汽流激振是有利的，确定可用的阀序有3种，即#1+#3 →#4 →#2，#1+#4 →#3 →#2，#3+#4 →#1 →#2，因#3+#4 →#1 →#2阀序组合在试验中轴振最大达0.140 mm，效果不理想，而#1+#4→#3→#2阀序组合在低负荷时会出现单侧进汽的情况，所以排除以上2种阀序组合，最终确定机组阀序组合为#1+#3 →#4 →#2。阀序调整后进行试验，各轴承振动保持相对稳定，进行升、降负荷试验，在机组负荷为335 MW时，调整进汽参数使#2高调阀开度达30%，机组未发生轴振突升的情况。为防止在高负荷或低参数情况下#2高调阀开度大于30%后会再次引起机组突振，故将#2高调阀开度限制在30%以下。

4结束语

通过对阀序进行调整，抑制运行机组汽流激振的发生，是提高机组带负荷能力的有效手段。阀序调整的基本原则为：将最易引起汽流激振的调门放在最后开启，必要时可对其开度加以限制，减小其对机组轴振的影响，提高机组带负荷能力。通过上述试验方法可简单确定能够引起汽流激振的阀门，得出最有利阀序。同时应注意，在阀序调整试验过程中，由于汽流激振发生突然、剧烈，对机组影响较大，应随时防止机组降负荷后轴振增大导致机组跳闸。

参考文献：

[1]李刚，胥建群，李玲，等.大型汽轮机组汽流激振及配汽优化研究[J].江苏电机工程，2010(9)：11-15.

[2]宋光雄，陈松平，宋君辉，等.汽轮机组汽流激振故障原因及分析[J].动力工程学报，2012(10)：770-778.

(本文责编：弋洋)

收稿日期:2015-11-23；修回日期:2016-04-02

中图分类号：TK 267

文献标志码：B

文章编号：1674-1951(2016)04-0043-02

作者简介：

马保会(1973—)，男，山东潍坊人，工程师，从事汽轮机检修及技术管理方面的工作(E-mail:xyjj001@sina.com)。