基于300MW亞臨界機組汽輪機軸系振動分析探究

雋麗艷

摘? ? 要：從當前發(fā)展實際情況來看，汽輪機異常振動是汽輪機運行過程中不可避免的故障。為此，文章在闡述300MW亞臨界機組汽輪機軸運行情況，在分析300MW亞臨界機組汽輪機軸系振動存在問題的基礎上，結合實際為如何優(yōu)化300MW亞臨界機組汽輪機軸系統(tǒng)運行進行策略分析，旨在能夠更好的滿足電廠發(fā)展需要。

關鍵詞：300MW亞臨界機組汽輪機;機軸振動;應用

1? 前言

300MW亞臨界機組是亞臨界中間的一次再熱自然循環(huán)汽包爐，主要通風方式是平衡通風，主要汽溫度調節(jié)方式是二級噴水減溫，燃燒方式是正壓直吹四角切圓多形式。300MW亞臨界機組汽輪機軸系在運行的過程中或多或少的都會出現振動的現象，這種振動現象有時候會消失，有時候則是會持續(xù)很長一段時間，在振動劇烈的情況下會加劇汽輪發(fā)電機組的惡化，引發(fā)系統(tǒng)故障。

2? 300MW亞臨界機組汽輪機運行情況概述

某汽輪機廠公司生產的亞臨界參數和N300型號的純凝汽輪機在1993年的時候被正式投入運行，具體如圖一所示。在社會經濟和科技的發(fā)展支持下，這類汽輪機的數量不斷提升。300MW亞臨界機組汽輪機的高壓、中壓部分應用了合缸結構，其中，高壓部分使用的是雙層缸，低壓部分使用的是對稱雙層缸，在正式投入運行之后發(fā)現，300MW亞臨界機組汽輪機在實際運行的過程中出現了以下幾個方面的問題：第一，在運行過程中負荷或者蒸汽參數信息發(fā)生變化的時候，低壓轉子兩端軸承的變化出現了一定的波動，且這種波動呈現出一定的周期性變動。第二，凝汽器在真空狀態(tài)的時候三號和四號軸承會出現比較明顯的削弱波動現象，軸承的系統(tǒng)幅度會相應的減少。第三，二號軸承的瓦溫度會逐漸升高，在軸承低頻分量比較大的情況下，振動波動大。

3? 300MW亞臨界機組汽輪機軸系振動原因分析

3.1? 勵磁機軸振動

300MW亞臨界機組汽輪機在被修理之后的上升和下降過程中，相關人員對軸承的振動情況進行了長時間的跟蹤定位分析，根據定位分析的結果發(fā)現，軸振動在冷態(tài)狀態(tài)下開機之后能夠在一定時間內穩(wěn)定運行，但是在參數和運行時間的變化下不可避免的會出現振動現象，特別是在軸承振動相位增加10度左右的時候，一號軸振動的幅度將會大幅度的發(fā)生變化，這種幅度變化范圍在143度和206度之間。

3.2? 轉子振動

300MW亞臨界機組汽輪機低壓轉子的不穩(wěn)定振動和振動浮動數值的變化情況體現在四號軸承上，且瓦振變化程度要比軸振變化程度大。

4? 300MW亞臨界機組汽輪機軸振動優(yōu)化

4.1? 高中壓振動優(yōu)化

受設計年代早、技術落后等問題的影響機組的通流效率往往達不到設計的標準，從發(fā)展實際情況來看，影響高中壓缸效率降低的原因是有很多的，比如機組內部泄露、系統(tǒng)內部漏氣等。為此，在改造通流的時候要對機組的結構和系統(tǒng)本身做出適當的調整，從而避免出現漏氣的現象。針對這個問題需要采取以下幾個方式予以解決：首先，及時更新調節(jié)級的噴嘴。調節(jié)級效率較低是300MW亞臨界機組汽輪機高壓缸應用效率低的一個重要原因，對于這個問題需要及時調節(jié)300MW亞臨界機組汽輪機的面積，確保機組的使用安全。其次，更換壓力級的葉片。根據新機組設計運行實際情況，高中壓通流級的設計需要應用效率較高的反動式葉片，在合理協(xié)調動靜關系的情況下將系統(tǒng)的損失降低到最低。

4.2? 低壓振動優(yōu)化

最末端的葉片效率如果較低將會影響整個低壓缸的使用效率。在全面分析之后發(fā)現低壓振動的原因包含汽缸分面法蘭在熱態(tài)情況下會發(fā)生因為變形導致的漏汽;螺栓材料的松弛性較差，在長時間運行的情況下會影響整個系統(tǒng)的運行效率;隔板套中的一些螺栓數量缺乏，最終導致系統(tǒng)的密封力度不夠。對于低壓缸問題可以采取以下措施進行改造：①將汽缸內部設置法蘭螺栓套，進而提升整個系統(tǒng)的剩余壓力，提高抗松弛性能。②減少螺栓預緊力。③減少螺栓的長度、密封面。

4.3? 加強對汽輪機的運行管理

300MW亞臨界機組汽輪機在運行的時候會應用定滑定的運行方式，在高負荷的情況下為了能夠提升保持機組的效率，需要改變通流面積。但是如果300MW亞臨界機組汽輪機在較低負荷下進行運行，為了能夠確保給水泵軸臨界數值的穩(wěn)定，需要應用較低水平的定壓來調節(jié)這些數值。在300MW亞臨界機組汽輪機中間負荷區(qū)域還需要根據系統(tǒng)的實際情況來適當的增加或者減少負荷，從而使得汽門的開關始終處于一種運行滑行的狀態(tài)，減少300MW亞臨界機組汽輪機的加熱器端差，結合實際情況來 調節(jié)加熱器的水位。

4.4? 維持300MW亞臨界機組汽輪機凝汽器的最佳真空

將300MW亞臨界機組汽輪機的亞臨界機組汽輪機凝汽器維持在最理想的狀態(tài)下，這樣做的目的是在300MW亞臨界機組汽輪機運行的過程中減少燃料的總體消耗，有效提升整個電廠的總體 工作效率，確保整個汽輪機組的經濟效益和社會效益。維持300MW亞臨界機組汽輪機凝汽器的最佳真空具體措施如下：首先，將凝結水位控制在合理的位置上。其次，在確保汽輪機組密封性能良好的情況下需要定期或者不定期黨建檢查機組的密封性能，在發(fā)現系統(tǒng)漏洞的時候及時采取措施處理。

5? 300MW亞臨界機組汽輪機的改進結果分析

300MW亞臨界機組汽輪機改進之后的效果和300MW亞臨界機組汽輪機改進之前的狀態(tài)存在關聯，最新一代300MW亞臨界機組汽輪機實際測量高壓缸的效率數值如表1所示。根據表一的數據信息可以發(fā)現，六種類型的300MW亞臨界機組汽輪機應用效率的平均數值在85.67%左右，比以往的300MW亞臨界機組汽輪機實際測量數值高。在分析各個汽缸改造前后的應用成效發(fā)現，300MW亞臨界機組汽輪機在經過改造之后的總體性能得到有效提升，機組使用時的經濟性能也在一定程度上得到提升。

6? 結束語

綜上所述，通過對國產亞臨界300MW機組汽輪發(fā)電機軸系振動問題的分析，判斷異常振動的主要原因，提出了解決振動問題的措施。消除了該機組的異常振動，為300MW等級亞臨界汽輪機的穩(wěn)定運行提供了重要支持。

參考文獻：

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