機組啟動過程中凝汽器半側(cè)隔離對機組振動的影響

1、<p>　　機組啟動過程中凝汽器半側(cè)隔離對機組振動的影響</p><p>　　摘 要：本文從汽輪機、發(fā)電機振動角度出發(fā)，針對平海電廠一期工程1號機組在啟動過程中凝汽器半側(cè)隔離對機組振動異常現(xiàn)象做簡略分析。 </p><p>　　關鍵詞：機組振動、凝汽器半側(cè)隔離、汽輪發(fā)電機組軸系、發(fā)電機定子電壓 </p><p>　　中圖分類號：TB857+.3文獻標識碼：

2、A文章編號： </p><p>　　平海電廠一期工程汽輪發(fā)電機簡介 </p><p><b>　　汽輪機本體簡介 </b></p><p>　　汽輪機型號為N1000-26.25/600/600（TC4F），型式：超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機、采用八級回熱抽汽。 </p><p>　　汽

3、輪機本體采用西門子公司開發(fā)的三個最大功率可達到1100MW等級的HMN型積木塊組合：一個單流圓筒型H30-100高壓缸，一個雙流M30-100中壓缸，兩個N30-2×12.5雙流低壓缸；汽輪機采用西門子公司特有的補汽技術，從TMCR工況開始由高壓主汽閥后、主調(diào)閥前引出一路新蒸汽，經(jīng)補汽閥分上下2根管道進入高壓缸第五級動葉后繼續(xù)做功。 </p><p>　　汽輪機采用1146mm末級獨立長葉片，出汽角均處

4、在80～100，余速損失在最小范圍內(nèi)，從THA工況到VWO工況，具有最佳的機組效率。 </p><p>　　低壓外缸與凝汽器焊接并支撐在凝汽器上，所以低壓外缸的膨脹的死點也在凝汽器的基座和導向裝置上。低壓外缸橫向位移的死點位于汽輪機中心線，凝汽器和其基礎底板之間的中心導向裝置，軸向位移的死點位于接近低壓缸調(diào)閥端軸承座的凝汽器膨脹死點，垂直方向的膨脹的起點位于凝汽器的基礎底板上的基座。外缸和軸承座之間的差脹通過在內(nèi)

5、缸貓爪處的汽缸補償器、端部汽封處的軸封補償器以及中低壓連通管處的波紋管進行補償。 </p><p>　　由于基礎沉降引起的偏移可以通過在凝汽器下添加墊片調(diào)節(jié)。液壓千斤頂置于凝汽器基礎底板和凝汽器之間用以抬升凝汽器。 </p><p><b>　　發(fā)電機簡介 </b></p><p>　　發(fā)電機是上海汽輪發(fā)電機有限公司引進德國西門子公司技術生產(chǎn)的

6、THDF 125/67型三相同步汽輪發(fā)電機，額定容量1112MVA，最大容量與汽輪機相匹配，額定輸出功率1000MW（已扣除勵磁、電動主油泵功率的凈功率）、自并勵靜止可控硅整流勵磁系統(tǒng)，其出口電壓為27KV。發(fā)電機冷卻方式為水-氫-氫，即定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、定子鐵芯氫冷。 </p><p>　　機組異常振動過程及各參數(shù)變化簡介 </p><p><b>　　過程簡介

7、</b></p><p>　　2010年12月27日，主蒸汽溫度392℃、再熱蒸汽溫度416℃、主汽壓6.8MPa、再熱汽壓1.2MPa、A、B磨煤機運行、真空-90kpa、汽輪機3000rpm，由于循環(huán)水泄漏，將凝汽器內(nèi)圈循環(huán)水隔離，13:48，進行1號發(fā)電機電壓頻率特性試驗，勵磁電壓加至額定值后6號、7號瓦相對振動迅速升高，7號瓦由70UM升至130UM，手動分開滅磁開關。重復上述操作3次，均出現(xiàn)

8、以上異常現(xiàn)象。 </p><p>　　2010年12月27日16:30，在恢復凝汽器內(nèi)側(cè)的過程中，#4、#5瓦的振動迅速上升，4號瓦最高升至146.2μm，5號瓦最高升至150.8μm，6號瓦最高升至107.7μm，之后各瓦的振動緩慢下降至正常值。 </p><p><b>　　各參數(shù)變化 </b></p><p>　　在勵磁電壓加至額定后6號

9、7號瓦相對振動迅速升高，手動分開滅磁開關后6號7號瓦相對振動恢復正常，機組振動、真空等各參數(shù)變化如圖1所示。 </p><p>　　勵磁電壓升至額定電壓過程中#4~#8瓦的振動變化見下表（單位：μm） </p><p>　?。▊渥ⅲ杭t色字體的參數(shù)均為報警值） </p><p>　　在恢復凝汽器內(nèi)側(cè)的過程中，汽輪發(fā)電機組各軸瓦的振動變化如圖2所示。 </p>

10、;<p><b>　　圖1 </b></p><p><b>　　圖2 </b></p><p><b>　　異常現(xiàn)象分析 </b></p><p>　　1．發(fā)電機振動分析 </p><p>　　低壓外缸與凝汽器焊接并支撐在凝汽器上，凝汽器及低壓缸由液壓千斤頂支撐

11、，由于凝汽器半側(cè)（內(nèi)側(cè)）隔離，低壓轉(zhuǎn)子的受力有所變化，具體表現(xiàn)為撓度的變化。真空的作用力為垂直向下（其他方向的分量忽略不計），液壓千斤頂?shù)淖饔昧Υ怪毕蛏?，故凝汽器?nèi)側(cè)只有液壓千斤頂?shù)拇怪毕蛏系淖饔昧?，而外?cè)則因為兩者的作用力相互抵消，故低壓轉(zhuǎn)子在凝汽器內(nèi)側(cè)隔離的情況下表現(xiàn)為中間突起而兩端向下。發(fā)電機的轉(zhuǎn)子與定子之間距離發(fā)生了變化，在汽輪機3000rpm時汽輪發(fā)電機組的振動的不明顯，而氣隙的不均勻，導致發(fā)電機在升壓過程中發(fā)電機兩端的振動較

12、大。 </p><p>　　2．汽輪機振動分析 </p><p>　　在恢復凝汽器內(nèi)側(cè)過程中，由于大量通入循環(huán)水，使得凝汽器內(nèi)側(cè)的大量蒸汽快速冷卻凝結(jié)，蒸汽在絕對壓力4kPa時蒸汽的體積比水的體積大3萬多倍，這對凝汽器內(nèi)側(cè)隔離時建立的軸系平衡造成劇烈的破壞。這是造成汽輪機低壓缸兩端振動較大的根本原因。隨著循環(huán)水的通入，低壓缸排汽的持續(xù)冷凝，汽輪機低壓缸軸系恢復至正常水平，汽輪機的振動也隨著

13、下降。 </p><p><b>　　運行策略 </b></p><p>　　凝汽器半側(cè)隔離時，由于軸系發(fā)生變化，應盡可能避免在此時進行發(fā)電機的升壓。 </p><p>　　在恢復凝汽器半側(cè)隔離的操作過程中，應緩慢通入循環(huán)水，并密切監(jiān)視汽輪發(fā)電機組各軸瓦的振動趨勢，尤其上低壓缸各軸瓦的振動，發(fā)現(xiàn)振動有明顯上升趨勢時，應及時減少循環(huán)水量，機組振動

14、水平穩(wěn)定后再繼續(xù)加大循環(huán)水。應值得注意的是，在恢復過程中，機組的振動必然會有所上升，甚至會達到報警值，此時不應盲目打閘停機。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　平海電廠一期1號機組在機組啟動過程中，由于循環(huán)水泄漏而對凝汽器內(nèi)側(cè)進行隔離，在發(fā)電機升壓過程中，機組異常振動，這在國內(nèi)西門子機組尚屬首例。本次案例為運行人員提供了重大借鑒意義。