某350MW机组首次冲转定速过程分析

王政先，郭宝仁

（华电电力科学研究院，辽宁沈阳110000）

某350MW机组首次冲转定速过程分析

王政先，郭宝仁

（华电电力科学研究院，辽宁沈阳110000）

以某台机组的首次启动为例，叙述了启动的五次过程以及每次启动所采取的方式方法，通过对五次启动过程的分析，总结了四次启动失败的原因，最终给出了汽轮机首次启动应该注意的问题。对今后机组启动过程具有借鉴意义。

汽轮机；首次启动；振动

0 引言

随着节能减排成为国家能源发展战略，为了提高机组经济性，减少轴封漏汽带来的损失汽轮机在安装、检修时轴封间隙调的较小。但这样容易引起汽轮机启动时，因为轴封间隙小而发生碰磨，引起机组振动过大，甚至无法定速3000r/min。电厂应重视在安装或检修后的首次启动过程，在启动过程中一定要充分暖机避免多次启动造成经济损失。

1 简介

某厂汽轮机属于哈汽350MW机组，两缸两排汽，高中压缸合缸，共有6个支撑，支撑示意图如图1所示，振动监测模块采用飞利浦系统，于2015年9月10日8点47分钟首次定速3000r/min。该机组从9月9日22点首次冲转至首次定速3000r/min历时11个小时，冲转次数5次，下面详细叙述此次启机过程[1]。

2 启机过程

2.1第一次启动

9月9日22点在各参数都具备启机条件的情况下，开始冲转，在600r/min时打闸进行磨检，后直接升速至1720r/min时，5瓦发生了碰磨[2]，振动迅速升至314μm后跳机，停机后盘车。

2.2 第二次启动

9月9日23点开始第二次冲转，23点17分升至1100r/min后暖机至凌晨1点34分，大约2个多小时，1点42分升速至2000r/min中速暖机，此时振动数据见表1（均为X方向通频振动）：

表1 第二次启动中速暖机时振动μm

但中速暖机在维持了半个小时左右后，6瓦振动开始增加，3min内增加至跳机值，相位变化了60°左右，转速降至1280r/min，振动回落至170μm，现场检查发现励磁轴与隔音板发生了碰磨。2点55分转速至0r/min，盘车因故障无法投入。大约20min故障解除，投入盘车。投盘车时对励磁小间的隔音板进行了拆除，如图3所示，可以很清晰的看到由于碰磨导致的隔音板已经卷边变形。

2.3 第三次启动

9月10日4点00分，开始第三次冲转，冲转前各轴瓦晃度见表2，冲转前6瓦晃度为70μm，而在第二次启动时6瓦晃度仅为30μm。

表2 第二次与第三次启机晃度对比μm

此次启动并未进行充分盘车和暖机，而是直接升速至2950r/min。在过临界时，2瓦轴振最大达到264μm，过临界后逐步回落至100μm左右，但是6瓦轴振却持续增加，在转速至2950r/min时6瓦轴振为113μm，而其它轴瓦振动并不是特别大，见表3。

表3 第三次启动转速至2950r/min时振动μm

但随后在几分钟之内6瓦轴振增加至跳机值，而且相位变化了大约70°，停机过程中6瓦逐步回落，2瓦在停机过程中过临界时振动最大达394μm，下面给出2瓦、6瓦启机及停机过程的波德图，如图4所示。

2.4 第四次启动

第三次启动振动大跳机后，机组并未到盘车状态，而是始终保持在1100r/min，进行低速暖机，在暖机两个小时候后，6瓦此时的晃度仍然达70μm。但此时仍然进行了第四次冲转，7点10分转速升至2615r/min时，2瓦振动在短时间内由100μm增加至跳机值，停机过程中最大达到339μm，之后振动幅值迅速降至100μm以内。

2.5 第五次启动

第五次启动之前对之前的启动方式进行了分析，并提出了如下措施：1）转速降至0r/min，连续盘车至少2h直至偏心率回复到原始值状态；2）升速率由150r/min提高至300r/min；3）在2400r/min时进行暖机。

因为化学制水的原因，满足不了连续盘车2h的条件，在8点30分开始冲转，冲转前各轴瓦晃度值见表4，可以看出6瓦晃度较第二次启机时还是偏大，其它各瓦接近第二次启动时的值。

在采取了三条启机措施后，机组顺利定速3000r/min。启机过程中的波德图如图5所示，从图5中可以看出2瓦在过临界时振动还是比较大，过临界后振动降低。

表4 第五次启机晃度μm

定速3000r/min之后各轴瓦的振动见表5。

3 启动过程分析

该机组从开始冲转到最后定速3000r/min，经历了多达五次的启动，现将每次启动过程总结如下：

第一次启动时，未进行暖机[3]，而是直接冲转，机组未能充分膨胀，导致发生碰磨。第二次启动至中速暖机时振动数据保持良好，只是因为与隔音板突然发生碰磨导致机组振动突然增大。第三次启动前未进行充分盘车，中速暖机时间也很短，同第一次启动一样，机组未充分膨胀，最终机组振动达到跳机值。第四次冲转，机组在第三次冲转失败后，转速虽降至1100r/min时经长时间停留暖机，但未将转速将至0r/min后盘车，而是在中速暖机后直接冲转，最终转速到2615r/min时，振动迅速增加至跳机值。此次冲转违反了二十五项反措[4]中提到的“机组启动过程中因振动异常停机必须回到盘车状态，应检查、认真分析、查明原因，当机组已符合启动条件时，连续盘车不少于4h才能再次启动，严禁盲目启动。”总结了上述四次启动中失败的原因后，第五次顺利启动，冲转至3000r/min。

表5 第五次定速3000r/min后各轴瓦振动μm

4 结语

经过长达五次的冲转启动后，汽轮机最终定速3000r/min。通过分析启动过程不难得到以下结论。

（1）启机过程一定遵循二十五项反措中制定的机组启、停过程操作措施。

（2）不能盲目的启动，启动时盘车时间至少2～4h，暖机一定要充分，暖机转速可以依据机组实际情况略微调整。

（3）过临界时升速率可以适当提高，使得机组快速通过临界区。

[1]牟法海.汽轮机启停过程中动静碰摩故障的诊断与处理[J].河北电力技术，2009，28（4）:11-13.

[2]陆颂元.大型机组动静碰磨的振动特征及现场应急处理方法[J].中国电力，2003，36（01）：6-11.

[3]王永庆.大型汽轮机暖机方式的分析与探讨[J].陕西电力，2013，41（12）：99-102.

[4]防止电力生产事故的二十五项重点要求[M].国家能源局，2014.

Process Analysis of a 350MW Unit First Speed Up to 3000r/min

WANG Zheng-xian，GUO Bao-ren

（Huadian Electric Power Research Institute Northeast Branch，Shenyang 110000，China）

In this paper,as an example of one units first start-up,describes the five process and ways to each start-up.Though analysis the five start-up process,summed up the reason for the failure of four start-up,and ultimately gives turbine first start-up should pay attention to.There is reference significance fo unit start-up process on.

turbine；first stat-up；vibration

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.04.009

TM621

B

2095-3429（2016）04-0039-03

2016-05-03

修回日期：2016-08-01

王政先（1984-），男，山西晋城人，硕士研究生，工程师，主要从事汽轮机技术监督工作。