〔摘要〕自投產(chǎn)以來(lái),云浮發(fā)電廠B廠兩臺(tái)135MW汽輪機(jī)在熱態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)大的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全運(yùn)行,延長(zhǎng)了機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間.在對(duì)運(yùn)行操作和疏水系統(tǒng)進(jìn)行了全面分析的基礎(chǔ)上,找出了熱態(tài)啟動(dòng)中振動(dòng)大的原因，并進(jìn)行了系統(tǒng)改造，取得了明顯效果，確保機(jī)組安全運(yùn)行。
　　〔關(guān)鍵詞〕汽輪機(jī)；熱態(tài)啟動(dòng)；振動(dòng)大；分析及對(duì)策
　　1問(wèn)題的提出
　　云浮發(fā)電廠#3、4號(hào)汽輪機(jī)是上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的，采用了引進(jìn)技術(shù)的135MW汽輪發(fā)電機(jī)組，為超高壓、中間再熱、雙缸雙排汽、沖動(dòng)單軸布置的汽輪機(jī)，其特點(diǎn)是高中壓缸合并且通流部分反向布置，低壓缸為徑向擴(kuò)壓雙排汽結(jié)構(gòu)，高壓缸為雙層缸，內(nèi)有1個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)、8個(gè)壓力級(jí)，中壓缸有10個(gè)壓力級(jí)，低壓缸有12個(gè)壓力級(jí)，取消了汽加熱系統(tǒng)。在第7、9、15、17、19、22/28、24/30級(jí)后各有一個(gè)回?zé)岢槠�口，抽出部分蒸汽分別供兩臺(tái)高壓加熱器，一臺(tái)除氧器和四臺(tái)低壓加熱器加熱給水和主凝給水。
　　自2001年9月#3機(jī)投產(chǎn)及2002年3月#4號(hào)機(jī)投產(chǎn)以來(lái)，熱態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中多次出現(xiàn)機(jī)組振動(dòng)突然增大，有時(shí)甚至超過(guò)極限值，而被迫打閘停機(jī)事故，延長(zhǎng)了機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，并危及機(jī)組安全。
　　2熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)大的現(xiàn)象
　　（1）2001年10月11日，#3機(jī)正在啟動(dòng)過(guò)程中，負(fù)荷20MW，#5瓦振動(dòng)突增至7絲，#2瓦振動(dòng)X向突增30.2絲，Y向30.8絲，#3機(jī)打閘。
　　（2）2001年11月29日，#3機(jī)沖轉(zhuǎn)至2800rpm時(shí)，#1瓦振動(dòng)突增動(dòng)至3.6絲，#5瓦振動(dòng)X方向升至20.2絲，汽機(jī)打閘。
　　（3）2002年4月23日，#4機(jī)沖轉(zhuǎn)至1780r/min左右時(shí)，#1瓦振動(dòng)突增超標(biāo)3.9絲，機(jī)主控果斷打閘停機(jī)。
　　（4）2002年5月3日，#3機(jī)沖轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至1821r/min時(shí)，#1瓦振動(dòng)達(dá)4.8絲，汽機(jī)打閘
　　（5）2002年9月16日，#4機(jī)沖轉(zhuǎn)，當(dāng)沖轉(zhuǎn)至1720轉(zhuǎn)/分時(shí)，#1瓦振動(dòng)達(dá)3.6絲，汽機(jī)打閘。
　　（6）2003年2月17日，#4機(jī)到達(dá)沖轉(zhuǎn)參數(shù)，沖動(dòng)轉(zhuǎn)子，#4機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm，#1瓦振動(dòng)CRT顯示為4.7絲，就地為3.6絲，汽機(jī)打閘。
　　3原因分析
　　3．1機(jī)組振動(dòng)大的危害
　　直接造成機(jī)組事故：如機(jī)組振動(dòng)過(guò)大發(fā)生在機(jī)頭部位，有可能引起危急保安器動(dòng)作及主油泵損壞，而發(fā)生停機(jī)事故；損壞機(jī)組零件：如機(jī)組的軸瓦、軸承座的緊固螺釘及與機(jī)組相連的管道損壞；動(dòng)靜部分摩擦：汽輪機(jī)過(guò)大的振動(dòng)造成軸封及隔板汽封磨損，嚴(yán)重時(shí)磨損造成轉(zhuǎn)子彎曲，振動(dòng)過(guò)大發(fā)生在發(fā)電機(jī)部位，則使滑環(huán)及電刷受到磨損，造成發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)事故；損壞機(jī)組轉(zhuǎn)子零部件：機(jī)組轉(zhuǎn)子零部件松動(dòng)或造成基礎(chǔ)松動(dòng)及周圍建筑物的損壞。國(guó)內(nèi)外汽輪機(jī)制造廠生產(chǎn)的汽輪機(jī)均曾發(fā)生過(guò)因汽輪機(jī)組振動(dòng)大，處理不當(dāng)時(shí)而導(dǎo)致的嚴(yán)重設(shè)備損壞事故，其教訓(xùn)是慘痛的，另外，使機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，使電廠的經(jīng)濟(jì)效益大大降低，使機(jī)組不能準(zhǔn)時(shí)并網(wǎng)發(fā)電，影響了電網(wǎng)的安全，特別是廣東現(xiàn)在用電緊張，需要錯(cuò)峰用電，使調(diào)度工作增加困難。
　　3．2系統(tǒng)檢查和初步分析
　　引起機(jī)組不正常振動(dòng)或振動(dòng)過(guò)大的原因很多，例如汽輪機(jī)的動(dòng)靜部分發(fā)生碰磨或汽輪機(jī)的大軸發(fā)生彎曲、轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡或葉片脫落、軸承工作不正常或軸承座松動(dòng)、運(yùn)行中汽輪機(jī)汽缸進(jìn)水或冷汽造成汽缸嚴(yán)重變形、中心不正或聯(lián)軸器松動(dòng)、滑銷系統(tǒng)卡澀造成膨脹不均、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)（如潤(rùn)滑油壓過(guò)低或軸承進(jìn)油溫度過(guò)高或過(guò)低，造成油膜振蕩，主、再汽溫度過(guò)低或主、再蒸汽管道進(jìn)水，凝汽器真空過(guò)低，排汽缸嚴(yán)重超溫、除氧器滿水引起軸封供汽帶水，以及發(fā)電機(jī)匝間短路等）。
　　根據(jù)上述現(xiàn)象做出以下的原因分析
　　（1）熱啟動(dòng)的參數(shù)選擇來(lái)看，我們都是嚴(yán)格按照《汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，作好機(jī)組啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。根據(jù)機(jī)組所處狀態(tài)嚴(yán)格擇取參數(shù)。即在選取參數(shù)上要求主、再熱蒸汽甲、乙兩側(cè)溫差（#3、4機(jī)：≤17℃），高、中壓外缸上、下缸溫差≤50℃，內(nèi)缸上、下溫差≤35℃。凝汽器真空60Kpa以上、主蒸汽溫度高于高壓內(nèi)上缸內(nèi)壁溫度50℃以上，再熱汽溫度高于或等于中壓內(nèi)上缸溫度但最高不超過(guò)額定值、蒸汽過(guò)熱度大于150℃、主蒸汽壓力控制在4MPa以下。冷油器出油溫度也符合規(guī)定值38～40℃且滿足冷態(tài)啟動(dòng)的其它條件。排除了運(yùn)行維護(hù)參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)脑�由。從運(yùn)行人員操作分析，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么可疑之處。每次開機(jī)有關(guān)管里人員都到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。我們運(yùn)行人員也能嚴(yán)格按《運(yùn)行規(guī)程》要求操作，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么差錯(cuò)。
　　（2）經(jīng)過(guò)廠有部門及火電安裝公司的幾經(jīng)討論后，我們也排除了轉(zhuǎn)子或汽缸、軸承安裝上的問(wèn)題，即機(jī)組本體安裝良好。運(yùn)行當(dāng)中也沒(méi)有出現(xiàn)葉輪、圍帶、靠背輪以及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部套發(fā)生松動(dòng)的現(xiàn)象。且轉(zhuǎn)子的不平衡量適當(dāng)、聯(lián)軸器的加工與軸的裝配同軸度都在范圍內(nèi)。對(duì)主蒸汽系統(tǒng)、高壓缸本體疏水、和高壓缸相連的其它管道的疏水進(jìn)行多次割管檢查，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題，所有疏水都是通暢的，閥門開關(guān)正常，嚴(yán)密性也好。
　　（3）在排除了上述可能性后，我們初步認(rèn)為造成機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)大的原因極可能是熱力系統(tǒng)的連接有問(wèn)題。我們找來(lái)歷次啟動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)缸溫變化數(shù)據(jù)及其趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)每次溫、熱態(tài)開機(jī)送軸封抽真空后，高、中壓下缸溫度均有快速降低的現(xiàn)象，特別是在機(jī)組跳機(jī)后，該溫度急劇下降，高、中內(nèi)缸上、下缸溫差高達(dá)40～60℃，高、中外缸上、下缸溫差高達(dá)60～80℃有時(shí)甚至更高。我們對(duì)與機(jī)組高中壓缸相連的所有管道、系統(tǒng)的連接方式進(jìn)行認(rèn)真檢查、分析，最后認(rèn)為汽輪機(jī)本體疏水存在嚴(yán)重設(shè)計(jì)安裝問(wèn)題。
　　1）一抽逆止門前疏水與高壓下缸進(jìn)汽短管疏水匯集后經(jīng)一總管接入疏水集塊三，再接入高壓膨脹箱，如圖1。汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)初期，由于主蒸汽溫度高于高壓內(nèi)上缸內(nèi)壁溫度50℃以上，高壓調(diào)門開啟后，汽缸及進(jìn)汽短管會(huì)形成較多的疏水，此時(shí)高壓下缸短管疏水壓力較高，會(huì)經(jīng)一抽逆止門前疏水管道返入一抽，同時(shí)造成一抽疏水不暢，冷水冷汽從一抽返入高壓內(nèi)下缸，造成高壓內(nèi)下缸溫度急劇下降，從而造成上下缸溫差增大，機(jī)組振動(dòng)也增大。
　　                                                 
　　2）另外，高中壓門桿漏汽及高壓缸四室軸封(第一擋)漏汽管道接至三抽逆止門前，門桿漏汽、軸封漏汽與三抽導(dǎo)通，中壓缸存在進(jìn)冷汽冷水隱患。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，投軸封汽拉真空后，低溫的門桿漏汽及低溫軸封第一擋漏汽的會(huì)經(jīng)三抽進(jìn)入中壓缸，從而冷卻中壓下缸，增大了沖轉(zhuǎn)前中壓缸上下缸溫差，引起機(jī)組振動(dòng)，延長(zhǎng)了機(jī)組啟時(shí)間，對(duì)設(shè)備造成不安全影響，如圖2。
　　                                                                                  
　                                                                                  　圖2
　　4 設(shè)備改造
　　針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)上述分析，我們廠利用停機(jī)調(diào)峰或大、小修對(duì)高中壓缸本體疏水從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改造。
　　（1）將高壓下缸短管疏水加裝疏水一、二次門，接入疏水集塊三，如圖3。從而更有利于疏水的暢通，防止汽缸進(jìn)冷汽冷水造成缸溫異常。
　　                                             
　　                                                                               圖3
　　（2）在高壓門桿漏汽至三抽逆止門前加裝一隔離門，且在此隔離門前加裝一疏水門至低壓膨脹箱；在高壓四室軸封漏汽至三抽逆止門前加裝一隔離門，且在此隔離門前加裝疏水一、二次門至凝汽器，如圖4。使得機(jī)組送軸封汽前，關(guān)閉高壓門桿漏汽及高壓四室軸封漏汽至三抽隔離門，打開疏水門，將漏汽排至低壓膨脹箱或直接排至凝汽器熱井。待機(jī)組沖轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，再將漏汽切換至三抽，這樣大大減少了沖轉(zhuǎn)時(shí)缸溫拉大的現(xiàn)象，有效地抑制了機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)的振動(dòng)值。
　　                                      
　                                                                                            圖4 
　　此外，在開啟電動(dòng)主汽門前后疏水之前，必須先打開高、中壓導(dǎo)汽管疏水及本體疏水，15分鐘后關(guān)閉；沖轉(zhuǎn)前20分鐘，先將電動(dòng)主汽門前后疏水關(guān)閉后，開啟高中壓導(dǎo)汽管疏水及本體疏水，15分鐘后再開啟電動(dòng)主汽門前后疏水，嚴(yán)密監(jiān)視調(diào)整段溫度的變化情況，如無(wú)異常后才能沖轉(zhuǎn)。
　　５結(jié)束語(yǔ)
　　經(jīng)過(guò)采取以上措施，在以后的幾次熱態(tài)沖轉(zhuǎn)時(shí)均有良好的效果，#3、#4機(jī)#1瓦的振動(dòng)大大減少，如圖5。

                                            
　　如上圖可知，取得了良好的效果，除#1號(hào)瓦振動(dòng)減少外，其它瓦的振動(dòng)也隨之降低，特別是過(guò)小一階、一階時(shí)振動(dòng)也明顯下降了。實(shí)踐證明，改造是成功的，沒(méi)有產(chǎn)生其他的負(fù)面影響，減少了事故隱患，延長(zhǎng)了機(jī)組的壽命，減少了機(jī)組啟停的次數(shù)，提高了機(jī)組的安全可靠性，節(jié)約成本，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　參考文獻(xiàn):
　　1顧晃汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)與平衡[M]北京：中國(guó)電力出版社1998
　　2剪天聰汽輪機(jī)原理[M]北京：水力電力出版社1992
　　3上海汽輪機(jī)有限公司135MW中間再熱式汽輪機(jī)說(shuō)明書1999.5
　　4胡念蘇汽輪機(jī)設(shè)備及其系統(tǒng)[M]北京：中國(guó)電力出版社2003.7
　　5周禮泉大功率汽輪機(jī)檢修[M]北京：中國(guó)電力出版社1997