关于660mw超临界机组阀序优化试验的效果分析

李鹏飞

摘要：对于调峰机组，汽轮机顺序阀运行方式相比单阀运行方式更能提升机组的效率，有利于提高机组的经济指标。通过对比660MW超超临界机组单阀运行和顺序阀运行的部分参数，从经济、安全方面进行两种运行方式的性能分析。

关键词：660mw超临界机组;优化试验;效果分析

• 引言

以山西同煤大唐塔山第二发电有限公司660MW#4机组为例，高压调节阀开启至15%位置处时拒绝动作，分析认为阀门在此位置处卡涩。提出将阀门开启顺序由“1号+2号”→3号一4号更改为“1号+3号”→2号一4号的处理方案，并对现场实施效果进行了分析，认为该优化方式可以在短时期内保证机组的安全稳定运行。

二、机组配汽方式

机组的配汽方式分为全周进汽（单阀调节）和部分进汽（顺序阀调节）2种方式。新机组调试、冷态启动以及低参数时变负荷运行期间，采用单阀调节方式以加快机组的热膨胀，减小热应力，延长机组使用寿命;额定参数下变负荷运行时，优先采用顺序阀调节方式，有效减少节流损失，提高机组的热经济性。机组高压主汽阀（TV）和高压调节阀（GV）的布置及阀门开启顺序如图1所示。

三、660mw超临界机组阀序优化试验

3.1优化方案

GV3无法正常开启参与负荷调整，不但影响机组的带负荷能力，而且还会对机组的安全性和经济性造成较大影响。由于GV3在20%开度以上能够自由调控，所以决定通过改变调门开启顺序的方式来避开GV3的故障，使GV3在正常负荷时处于全开位置。将原先順序阀调节方案的进汽顺序由“1号+2号”→3号+4号改为“1号+3号”→2号→+4号。进汽方式由原先的双阀对称进汽改为非对称进汽，正常调节时，GV1和GV3开度100%，GV2和GV4主要参与负荷调整，开度较小。

3.2现场实施

4号机组负荷在600MW时，现场实施了上述处理方案。首先，将GV3切到手动控制方式，将阀门控制方式改为单阀调节（GV1、GV2和GV4同时开启或关闭）;运行一段时间后，工程师站将顺序阀调节时阀门开启顺序逻辑修改为“1号+3号”→2号-+4号，然后用液压千斤顶将GV3开度顶至20%处，随后手动操控GV3开度逐渐到100%。GV3开度逐渐增大至30%时，CV1，GV2和GV4逐渐关闭到30%，之后，GV1和GV3同时开大到100%，而GV2和GV4开度逐渐减小进行负荷调节。

3.3优化效果

处理后，汽轮机各主要运行参数（轴瓦振动，轴振动，轴瓦温度，润滑油温度等）能够满足机组运行要求。至此，处理方案顺利实施完毕。方案实施过程阀门开度变化趋势如表1所示。

3.4优化结果分析

处理后，4号机组的顺序阀进汽顺序变为“1号+3号”→2号→4号。理论分析认为，在此进汽方式下，在GV1和GV3接近全开而GV2和GV4尚未开启时，由于汽缸上部部分进汽，汽流将对高中压转子产生很大的附加作用力。高中压转子除受自身的重力外，还将受到此附加作用力的影响，合力对转子产生倾覆力矩，会导致转子轴心位置发生偏移，轴瓦承载增加，可能引起瓦温升高。

（1）故障状况下，GV3全关，其余高压调节阀全开，与原设计方式比较，1号瓦轴振明显增大，2号瓦瓦振明显增大，1号和2号轴瓦温度均小幅度回落。分析认为：由于下部进汽量大于上部进汽量，造成转子下部汽流力大于上部汽流力，使转子中心上偏，对转子稳定性造成不利影响，引起瓦振和轴振明显增大;而轴承承载力有所减小，故轴瓦温度小幅度回落。

（2）事故处理后，在非对称进汽方式下，顺序阀开启顺序为“1号+3号”→2号-4号，与故障状况相比，1号瓦轴振明显减小，2号瓦瓦振也明显减小，但2号轴瓦温度有所上升，较原方式也有所升高。分析认为：此方式下，上部进汽量大于下部进汽量，由于配汽的剩余汽流力和汽流激振力的共同作用造成转子上部汽流力大于下部汽流力，对转子的稳定性有利，但加重了2号瓦的承载负担，导致2号瓦瓦温有所升高。

（3）从运行参数看，1瓦的瓦温明显低于2瓦的瓦温，这是由于主蒸汽进入位置位于高中压转子的中部且靠近2号轴承，导致2瓦的承载力比1号瓦要大一些。而该机组采用LEG可倾瓦（1号、2号为4瓦可倾，3号、4号为2瓦可倾），形成多个油楔，能有效防止油膜振荡，稳定性比较好，故x向和y向的轴振数值比较接近。

四、结语

通过改变顺序阀调节阀门开启顺序，避开了高压调节阀开度在15%时卡涩的故障缺陷，暂时保证了机组安全稳定运行，但若要彻底解决问题，还需要等机组停机检修时，对GV3的油动机油缸做进一步的检修处理。

参考文献

[1]庄建华，谢金土，胡平生，等660MW超临界汽轮机配汽方式优化发电设备，2007（3）：445-448

[2]黄来，张柏林，倪宏伟，等国产引进型600WM超临界汽轮机组阀切换试验分析汽轮机技术，2010，52（3）215-217