50MW汽轮机启动中振动异常的原因分析及对策.pdf

5 0 1 q I W 汽轮机启动中振动异常的原因分析及对策 卢晓斌( 中国石油化工股份有限公司茂名分公司，广东茂名5 2 5 0 0 0 ) 摘要：5 0 M W 汽轮机在启动升速、带负荷过程中振动异常 大多是因操作不当引起，针对某自备电厂2 x 3 1 0 t hC F t l 项目配 套的两台2 x 5 0 M W 汽轮发电机组在启动过程中的振动异常进 行原因分析，主要从操作方面进行原因分析，并提出包括调整 润滑油的温度、防止汽缸膨胀不均匀及防止动静部分摩擦等解 决措施。 关键词：汽轮机；振动；原因；对策 某自备电厂2 x 3 1 0 t h C F B 项目，配套两台2 x 5 0 M W 汽轮发 电机组，采用的是南京汽轮电机( 集团) 有限责任公司生产的型 号为C C 5 0 9 5 4 0 1 1 2 7 ，高压、单缸、单轴、双抽汽、冲动冷凝式 汽轮机，该机组用于向下游炼油装置提供蒸汽及电力保障。 汽轮机的启动过程是汽轮机设备运行中最重要的阶段，影 晌汽轮机的安全、稳定运行特别是振动的问题将集中在此过程 中暴露出来”1 。汽轮机在开工过程中尤其是启动过程中常出现 振动明显增大甚至跳停的情况，这不仅造成装置能耗的大幅上 升，若处理不当，甚至可能造成汽轮发电机组损毁的恶性设备 事故。为此，本文主要对5 0 M W 双抽凝汽式汽轮机启动过程中 的振动异常问题进行探讨。 15 0 M W 双抽凝汽式汽轮机启动过程中振动异 常的原因分析 机组启动过程中，发生振动多在中速暖机及其前后升速阶 段，特别是通过临界转速的过程中，机组振动将大幅增大。汽 轮机的振动是一个比较复杂的问题，造成振动的原因很多，但 机组在启动过程中发生振动大的原因，人多是操作不当造成。 主要原因如下： 1 1 润滑油温度不适当 一是冷油器出油温度过高或过低，二是轴承回油温度 过高。 汽轮机油粘度受温度变化的影响，油温高，油的粘度小，油 温低，粘度大。油温过高、过低都会使油膜不好建立，轴承旋转 阻力增加，工作不稳定，甚至造成轴承油膜振荡或轴颈与轴瓦 产生干摩擦，而使机组发生强烈振动。 1 2 汽轮机汽缸膨胀不均匀 汽轮机启动过程中，汽缸内蒸汽温度急剧上升，汽缸金属 温升速度快，使汽缸上下缸温差、内外壁温差增大，容易引起汽 缸膨胀不均匀。汽缸膨胀受阻，将会引起轴承的位置和标高发 生变化，从而导致转子中心发生改变，会引起动静部分摩擦，因 而引起机组的振动”1 。 1 2 1 汽轮机疏水不当或不畅，造成下缸温度突降，使上下缸温 差增大，引起汽缸变形，使汽缸向上拱起，使下缸底部径向间隙 减少甚至消失，造成动静摩擦，引起机组振动。 1 2 2 未严格控制新蒸汽的进汽量，保持合理的升温升压速率。 例如用主汽隔离阀旁路阀控制主蒸汽压力、温度，用高调门单 阀控制控制汽轮机的进汽量，达到控制转速的联合调节方式， 但实际操作中由于受旁路系统容量的限制，当旁路阀和高调门 开度过小时，开启旁路阀就容易造成汽轮机进汽量突然增加， 造成蒸汽对汽缸金属进行剧烈的放热，使汽缸内外壁温差增大 而产生受热膨胀不均匀。 1 2 3 未严格按制造厂规定，将温升、温差控制在一定范围内。 1 2 4 升速，带负荷速率，未根据厂家提供的负荷升速率进行 调整。 2 解决办法 针对以上原因，经过多次试验摸索，并结合实际的运行调 整情况，建议可采取以下措施进行解决。 2 1 调整润滑油温度至正常 2 1 1 冷油器出油温度过高或过低，运行中通过调整冷油器的冷 却水流量，控制轴承进油温度为3 5 - 4 5 。 2 1 2 轴承回油温度过高，应检查润滑油系统、冷油器或化验油 质有无变化。轴承进出口油的温差应在1 0 - 1 5 ，保证最热的 轴承回油温度不超过7 0 。 2 _ 2 防止汽缸膨胀不均匀 2 2 1 及时打开导汽管和汽缸本体的疏水门，并通过导汽管壁和 高压内缸壁温度检查疏水是否正常。 2 2 2 严格控制好新蒸汽的进汽量。根据机组实际，选择合适的 阀门启动方式。机组采用主隔离阀旁路阀和高调门单阀控制 的联合控制方式控制难度较大，不能严格控制好新蒸汽量。故 可考虑采用高调门全开，采用主汽隔离阀的旁路阀控制转速州。 2 2 3 在启动过程中，要严格按照制造厂的规定，控制好蒸汽温 升速率，上下缸、汽缸内外壁、法兰内外壁、法兰与螺栓等温差 指标。尤其是蒸汽湿舟速率必须严格控制，不允许温升率超过 规定值，更不允许有大幅度的突增突降。 2 2 4 在满足温升、温差控制规范的前提下，根据实际情况加以 调整。 厂家供参考的升速速度，如下表1 ： 表1 冷态额定参数冲转升速时间分配 序号起动程序时间( m i l l ) 1 冲转后升速至4 0 0 5 0 0 r m i n 检查 3 2 均匀升速至11 2 0 1 2 0 0 r r a i n 2 3 在1 1 2 0 1 2 0 0 r m i n暖机 1 0 4 升速至2 2 5 0 2 3 5 0 f r a i n 3 5 在2 2 5 0 2 3 5 0 r m i n暖机 5 6 升速到2 6 5 0 2 7 5 0 r m i n 4 ( 下转第1 1 6 页) 1 1 4l 化J 虿理2 0 1 5 年1 1 月 万方数据 加多了量，便是取出不及时，从而使的煤在炉子底部的炉积聚 在炉的热功率的实际部分，不利于煤的燃烧。第三，为了确保 在烤箱解决煤并干燥。煤的散装，通常堆放在仓库，这可能会 导致结块的煤，所述部分差的储存条件火力发电，煤在炉身也 仓库湿，从而导致在炉子粘结煤。煤进入炉子燃烧之前必须要 保证它的干燥性，并且要加入一些先进的机器，使的煤在炉子 中想离不是太近，以确保入炉煤的稳定、完全燃烧。 2 2 工厂管理 2 2 1 构建燃料管理信息平台 如何加强原料利用率，其中最基本的就是要制定一个制度 以及标准，甚至建立一个交流平台。如今中国一些工厂制度不 健全，而且标准以及技术都落后，根本不能做为原料管理的标 准。企业要想得到发展，必须加强这方面建设，制定一个完善 的制度首当其冲，而且工作人员也要严格遵守，如此以来便能 受益于公司与工作人员。除此之外，还需要加强人员的交流， 可以为他们交流创建空间，如此以来，大家能及时准时的收到 信息，可以及时做出改善，当然，也要进行督促管理。 2 2 2 强化相关工作人员的素质水平 做为一个从事该工作的人员来说，技术必须要到位，执行 效果也要迅速，立竿见影，做为一个领导，也要重重的抓技术人 员的培训以及授教这一方面。每一个季度，公司都要对工作人 员进行培训，其中包括工作过程，原理以及技术，更进一步解释 就是人工如何进行采集，机器如何采集以及如何工作，特别是 技术骨干。同时，要每年举行技术大赛，诊疗设备的练习，起到 了很好的培训效果。部门负责人经常深入队伍，并定期开发团 队和指导的实施，员工的思想教育也不敢放松。 3 结语 根据上文介绍，我们就能得出结论：采制化是一项既伟大 又烦人的工程，也是所有管理中最重要的一项，机器需要顶级 的不说，工作人员的技术也是要极好的，除了技术好，工作人员 的各方面素质也要在人之上，除了这些，最重要的要会领导，要 严谨求实，做为一个工作人员，采制过程从头至尾都要严谨专 注，只有这样才能保证工作的顺利，才能发挥出煤炭的最大作 用，为公司带来福音。 参考文献： 1 吴锁贞电厂入厂煤与入炉煤热值差问题的研究 J 煤 质技术，2 0 1 0 ，( 0 6 ) 2 】杨忠灿，姚伟电厂锅炉变煤种掺烧问题研究 J 】中国电 力，2 0 1 0 ，( 1 1 ) f 3 畅学辉浅谈煤场管理在火力发电厂节能管理中的重要 作用m 广东科技，2 0 0 9 ，( 2 2 ) 【4 】苗俊明当前火力发电厂燃煤管理对策探析【j 】。中国高 新技术企业，2 0 0 9 ，( 2 1 ) 作者简介： 马智勇( 1 9 8 0 一) 男，汉族，河南省开封市，助理工程师，本科，中 电投河南电力有限公司开封发电分公司燃料质检中心班长，在火力 发电厂的燃料采制化技术和管理方面有深入研究。 倪澍晨( 1 9 7 9 一) ，男，( 回) ，工商管理硕士，职称( 经济师) ，中 电投河南电力有限公司开封发电分公司燃料质检中心主任，在电力 系统人力资源，经营发展，燃料管理。市场营销管理等方面有深入 研究。 董磊( 1 9 8 3 一) ，男( 汉族) ，开封市，本科，中电投河南电力有限公 司开封发电分公司燃料质检中心质检专责，在火力发电厂的燃料采 制化技术和管理方面有深入研究。 ( 上接第1 1 4 页) 7 缓慢升速到3 0 0 0 r r a i n 1 6 8 在3 0 0 0 r m i n检查并列1 0 根据实际情况加以调整后升速速率，冷态滑参数冲转升速 时间分配如下表2 ，要求冲转前控制主蒸汽进汽压力为3 0 3 5 M P a ，主蒸汽进汽温度2 5 0 - 3 0 0 。C 。并在准备开始冲转前的5 分钟才能投入前后汽封，投入后真空达到6 0 - k P a 时立即冲转。 热态冲转升速时间分配见表3 。要求冲转前控制主蒸汽3 O 一 3 5 M P a 或额定参数，主汽温度大于缸温5 0 以上，并且导汽管 温度高于缸温即可冲转。导汽管暖管时即可投入前后汽封，冲 转前真空维持6 0 - 7 0 k P a ( 开真空破坏阀) 。 表2 冷态滑参数冲转升速时间分配 序号起动程序时间( m i n ) 以15 0 r m i n 冲转后升速至5 0 0 r m i n l 5 l O 检查 2 以1 5 0 r r a i n 升速至7 0 0 r m i n暖机 2 5 3 0 3 以l O O r m i n7 1 速至1 0 0 0 r m i n 暖机 4 0 6 0 以3 0 0 r m i n 升速至2 3 5 0 r m i n 暖机至缸 4 6 0 8 0 温达2 4 0 2 5 0 1 S 以1 0 0 r m i n 升速至3 0 0 0 r m i n 暖机至缸温 5 3 0 达3 0 0 。C 表3 热态冲转升速时间分配 序号起动程序 时间( m i I t ) 1 以1 5 0 r m i n 冲转后升速至7 0 0 r m i n 检查 3 5 2 以1 0 0 r m i n 升速至1 0 0 0 r m i n暧机 3 5 以3 0 0 r m i n 升速至2 3 5 0 r m i n 暖机至缸 32 5 4 0 温开始上升 4 以l O O r m i n 升速至3 0 0 0 r t u b a 5 3 结语 通过对开机过程中振动异常的原因分析及结合实践不断 优化冲转的时间分配并逐一破解影响振动的因素，两台5 0 M W 双抽凝汽机组在开机过程中的振动异常情况得到了明显的改 善，