上汽600 MW超临界机组降低汽流激振的方法分析

金宏伟

（华电国际奉节发电厂，重庆400000）

0 引言

汽流激振是蒸汽激振力在汽轮机转子上产生的一种自激振动，它会降低轴系的稳定性，产生很大的低频振动，诱发转子失稳，影响机组运行的安全性和可靠性。某电厂600 MW超临界机组，负荷在550 MW左右时2Y轴振动超过报警值（127 μm），通过改变高压调阀阀序，有效解决了因汽流激振造成振动大的问题，提高了机组运行的安全稳定性。

1 设备概述

某电厂配置两台600 MW超临界机组，采用上海汽轮机厂生产的超临界、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式、反动式汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。本机组采用的是上汽推荐的阀序：GV1/GV2—GV4—GV3。高调阀采用的是上部进汽，从而很好地控制了轴承金属温度。高调阀配置示意图如图1所示。

图1 高调阀配置示意图（从调速器端向发电机看）

2 存在问题

该电厂#2机组投产后采用顺序阀模式运行，四个高调阀开启顺序：GV1/GV2—GV4—GV3。当GV1/GV2高调阀全开，GV4高调阀开度在20%～30%区间时，2#轴承Y向振动逐渐增大，最高达180 μm，严重影响机组的安全稳定运行。当GV4高调阀开度避开20%～30%区间时，振动恢复正常。

3 原因分析

通过图2可以看出，2#轴承振动受负荷及GV4高调阀开度影响较大，当GV4高调阀开度在20%～30%区间时，2#轴承Y向振动逐渐增大，同时2#轴瓦金属温度偏低，说明轴瓦载荷偏低，受汽流干扰影响较大。当高调阀开度发生改变时，对应喷嘴组后的调节级动叶上部，充满的喷嘴后高压蒸汽压力不断变化，从而产生汽流激振。针对上述问题，可通过修改高压调门阀门顺序降低汽流激振。

图2 机组振动趋势图

4 解决方案

4.1 阀序修改计划

原阀序：GV1/GV2—GV4—GV3。

修改阀序：（1）GV1/GV3—GV2—GV4；（2）GV2/GV4—GV1—GV3；（3）GV1/GV4—GV2—GV3。

4.2 试验步骤

（1）解除AGC和一次调频。

（2）调整机组阀门控制为顺序阀模式。

（3）主蒸汽压力与温度维持稳定，确认汽轮机各轴承振动、温度、调节级后压力与温度、上下缸温差与TSI相关参数均在正常范围内且变化正常。

（4）降低主汽压力，使高压调门逐渐全开，联系热控将高调阀阀序改为所需要的阀序。

（5）负荷从最低稳燃负荷按照正常升负荷速率升至600 MW，主汽压力、主汽温度、再热温度、背压等参数要求稳定，阀门开度每变化10%，机组稳定10 min，严密监视机组振动情况。

（6）负荷从600 MW按照正常降负荷速率降至最低稳燃负荷，主汽压力、主汽温度、再热温度、背压等参数要求稳定，阀门开度每变化10%，机组稳定10 min，严密监视机组振动情况。

（7）试验过程中，如汽轮机振动大于127 μm（高报警值）或轴承温度突然上升10 ℃或径向轴承温度达到102 ℃，推力轴承85 ℃，则暂停试验。

5 试验结果跟踪

各个试验阀序下的振动最高值如表1所示。

表1 各个试验阀序下的振动最高值

经过上述试验，确定高调阀开启顺序为：GV1/GV3—GV2—GV4。

6 结语

上汽超临界机组设计阀序为上部进汽，上部进汽不可避免地会发生汽流激振。本次试验结果表明，对角进汽能很好地抑制汽流激振。改造后振动趋势图如图3所示，由图3可见，改造效果比较明显。

图3 改造后机组振动趋势图

本次试验得出的结论可供其他上汽超临界机组借鉴。