200MW纯凝机组低压转子光轴改造机组振动相关问题分析

孙松

摘要：光轴改造在节能减排工作中起到非常重要的作用，在未来的电力竞争中，为小机组热电厂提供一项发展道路。本文就负压机组在光轴改造过程中总结的机组振动问题进行解析，提出相应的方法，攻坚克难，为解决机组振动提供一项思路。

关键词：200MW机组  光轴改造  振动

光轴改造在我国北方热电机组中取得优秀成绩，机组改造之后，将汽轮机做完工的乏汽直接引入热网加热器对热网循环水进行加热，以满足北方地区冬季集中供暖热源紧张问题，增大电厂供热能力。在我国火电行业“上大压小”政策和我国电力市场发展背景下，节能降耗能够帮助企业在日益激烈的电力市场竞争中脱颖而出。光轴改造是节能降耗主要措施之一。本文主要就大唐保定热电厂在光轴技术改造中总结的机组振动问题进行详细分析，并提出解决办法。

1. 机组简介

大唐保定热电厂八期扩建工程为2台200MW 双抽凝汽式机组。汽轮机为哈尔滨汽轮机有限公司制造的超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、双抽调整抽汽供热凝汽式两用机组。机组型号N200/CC144-12.75/535/535/0.981/0.245。具有较好的热负荷和变负荷适应性，采用数字式电液调节（DEH）系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动，并可采用定压和定-滑-定压运行方式中的任一种运行。

2. 低压缸转子光轴改造技术原理

低压缸采用双转子互换的形式，非供暖期仍采用原有带叶片低压转子。供暖期将原有转子换成光轴，拆除低压缸静叶片、连通管、汽封等相关附件。低压转子不做功，只起到向发电机传递扭矩的作用。蒸汽在中压缸做完功之后，中压缸排汽经五抽采暖管道送至热网加热器。为防止光轴改造后，低压缸因光轴转子鼓风发热变形，对机组轴系及汽缸产生较大影响，机组低压缸设计有冷却蒸汽管道，冷却气源从中压缸排汽处引出一部分蒸汽（额定工况下，流量5h/h，温度253.4℃，压力0.2452MPa）经减温减压后（温度70-75℃，压力10-30kPa）进入低压缸进行冷却。

目前国内已有部分电厂采用光轴改造，并且取得良好的效果。如国电濮阳电厂210MW汽轮机，大唐清苑电厂300MW汽轮机等。汽轮机光轴改造可以有效降低机组热耗量，保证满足电网负荷需求的同时扩大企业供热能力。既可以参与电网深度调峰，又满足集中供暖对热负荷的需求，在火电厂超低环保排放中起到重要作用。

3. 汽轮机光轴改造后遇到的机组振动问题分析及解决方案

3.1光轴转子找中心。转子中心不一致会导致机组振动大，无法启动。

3.2中压缸排汽不畅。在机组冲转或低负荷时期，因为蒸汽流量小、压力低，因此中压缸排汽压力≤大气压。中压缸排汽不畅，无法带走中压缸鼓风效应产生的热量，在机组启动过程中，逐渐出现正胀差减小的现象，长时间如此，机组振动持续上涨，保护跳机。为此我厂在热网加热器引一道空气管，用于排出热网加热器内的空气，使热网加热器汽侧处于负压状态，汽侧绝对压力低于中压缸排汽处压力。空气管另一侧接至热网真空泵或机组凝汽器。在启动初期或低负荷时期，中压缸排汽不畅时，可开启此门。

3.3光轴转子必须与原低压转子参数匹配。我厂光轴机组只在供暖期使用，在非供暖期依旧使用原有低压转子。因此汽轮机组基础、汽缸、轴承等保持不动，只通过通流部分改造，以此保证非供暖期仍可以使用原有低压转子，仍旧以纯凝方式运行。为此，必须保证光轴转子与原有低压转子重量、转动惯量、杨度等尽量相同或接近，以保证临界转速尽量不变，相应汽轮机基础、汽缸及轴承等不需调整。

3.4冷却蒸汽。为防止光轴改造后，低压缸因光轴转子及低压缸鼓风发热变形，机组低压缸设计冷却蒸汽管道，气源从中压缸排汽处引出一部分蒸汽经减温减压后进入低压缸进行冷却。

3.5轴封加热器。机组改成光轴机组运行，乏汽进入热网加热器，低压缸进入极少量蒸汽，因此凝汽器内凝结水量很少，轴封加热器水侧水量无法保证，也就无法保证轴封蒸汽的正常冷却。因此，我厂新增一台轴封加热器，水侧水源取自热网循环水泵出口，加热的热网循环水进入热网循环泵入口。

4.结语

光轴改造在供暖季可以有效缓解集中供暖压力，增大企业供热能力。本文主要就大唐保定热电厂负压机组在光轴改造过程中，总结的机组振动问题进行剖析，提出相应的解决办法，希望能为广大读者提供一个解决问题的思路和方法。

参考文献

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