金宏偉
(華電國際奉節(jié)發(fā)電廠,重慶400000)
汽流激振是蒸汽激振力在汽輪機轉子上產生的一種自激振動,它會降低軸系的穩(wěn)定性,產生很大的低頻振動,誘發(fā)轉子失穩(wěn),影響機組運行的安全性和可靠性。某電廠600 MW超臨界機組,負荷在550 MW左右時2Y軸振動超過報警值(127 μm),通過改變高壓調閥閥序,有效解決了因汽流激振造成振動大的問題,提高了機組運行的安全穩(wěn)定性。
某電廠配置兩臺600 MW超臨界機組,采用上海汽輪機廠生產的超臨界、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、反動式汽輪機,型號為N600-24.2/566/566。本機組采用的是上汽推薦的閥序:GV1/GV2—GV4—GV3。高調閥采用的是上部進汽,從而很好地控制了軸承金屬溫度。高調閥配置示意圖如圖1所示。
圖1 高調閥配置示意圖(從調速器端向發(fā)電機看)
該電廠#2機組投產后采用順序閥模式運行,四個高調閥開啟順序:GV1/GV2—GV4—GV3。當GV1/GV2高調閥全開,GV4高調閥開度在20%~30%區(qū)間時,2#軸承Y向振動逐漸增大,最高達180 μm,嚴重影響機組的安全穩(wěn)定運行。當GV4高調閥開度避開20%~30%區(qū)間時,振動恢復正常。
通過圖2可以看出,2#軸承振動受負荷及GV4高調閥開度影響較大,當GV4高調閥開度在20%~30%區(qū)間時,2#軸承Y向振動逐漸增大,同時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。當高調閥開度發(fā)生改變時,對應噴嘴組后的調節(jié)級動葉上部,充滿的噴嘴后高壓蒸汽壓力不斷變化,從而產生汽流激振。針對上述問題,可通過修改高壓調門閥門順序降低汽流激振。
圖2 機組振動趨勢圖
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。
(1)解除AGC和一次調頻。
(2)調整機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,確認汽輪機各軸承振動、溫度、調節(jié)級后壓力與溫度、上下缸溫差與TSI相關參數均在正常范圍內且變化正常。
(4)降低主汽壓力,使高壓調門逐漸全開,聯系熱控將高調閥閥序改為所需要的閥序。
(5)負荷從最低穩(wěn)燃負荷按照正常升負荷速率升至600 MW,主汽壓力、主汽溫度、再熱溫度、背壓等參數要求穩(wěn)定,閥門開度每變化10%,機組穩(wěn)定10 min,嚴密監(jiān)視機組振動情況。
(6)負荷從600 MW按照正常降負荷速率降至最低穩(wěn)燃負荷,主汽壓力、主汽溫度、再熱溫度、背壓等參數要求穩(wěn)定,閥門開度每變化10%,機組穩(wěn)定10 min,嚴密監(jiān)視機組振動情況。
(7)試驗過程中,如汽輪機振動大于127 μm(高報警值)或軸承溫度突然上升10 ℃或徑向軸承溫度達到102 ℃,推力軸承85 ℃,則暫停試驗。
各個試驗閥序下的振動最高值如表1所示。
表1 各個試驗閥序下的振動最高值
經過上述試驗,確定高調閥開啟順序為:GV1/GV3—GV2—GV4。
上汽超臨界機組設計閥序為上部進汽,上部進汽不可避免地會發(fā)生汽流激振。本次試驗結果表明,對角進汽能很好地抑制汽流激振。改造后振動趨勢圖如圖3所示,由圖3可見,改造效果比較明顯。
圖3 改造后機組振動趨勢圖
本次試驗得出的結論可供其他上汽超臨界機組借鑒。