220MW汽轮发电机组启动过程振动原因分析.pdf

第26卷第3期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．26．No．3 2010年3月 ElectricPowerScienceandEngineering Mar．，2010 220MW 汽轮发电机组启动过程振动原因分析 王和灿 (大唐淮北发电厂发电部，安徽 淮北 235002) 摘要：220MW汽轮发电机组结构复杂，金属壁较厚，转子长、尺寸大，因设备本身的缺陷或操作控制 不当，在冷态启动中经常因轴瓦振动大打闸，需重新启动。分析 了汽轮机的金属温差和差胀、汽缸和转 子热变形、润滑油温油压、转子临界转速以及安装动静间隙等因素，在启动过程中对机组产生振动的影 响，查找出机组启动过程中发生振动的原因和预防措施，目的是避免因操作不当导致机组振动打闸停机、 反复启动或引起大轴弯曲的设备损坏等事故，达到安全经济启动汽轮发电机组。 关键词 ：汽轮机 ；启动 ；振动；分析与调整；技术措施 中图分类号：TK267 文献标识码：A 组启动时参考。 0 引 言 1 引起机组振动的原因分析与预控 淮北发 电厂 (以下简称电厂)N220—130— 535—535型汽轮机组是东方汽轮机厂制造 (7号 1．1 汽轮机金属温差对机组振动的影响 机通流部分哈尔滨汽轮机厂改造)，是一种超高 汽轮机的启动过程实际是一个对汽缸转子逐 压、一次中间再热、单轴、三缸三排汽冷凝式的 渐的加热过程¨I2J，随着汽轮机冲转开始，汽缸和 汽 轮 机 组，额 定 功 率 220MW，主 汽 压 力 转子被加热，温度不断升高，汽缸的内、外壁经 12．75MPa，主、再热蒸汽温度535oC。在结构 过传导加热使外壁温度升高，在内外壁之间存在 上，汽轮机的通流部分由高、中、低三部分组成， 着温差，内壁热膨胀快，而外壁热膨胀慢；特别 共37级，其中高压缸采用的是双层缸，中、低压 在机组热态启动时，各金属壁 (汽缸内、外及上、 缸采用的是单层缸，通过纵销、横销、立销定位 ； 下壁)之间在启动前就可能已经存在温差，或 由 汽轮机采用高、中、低转子，其 中高压转子和部 于机组主汽管道或汽缸疏水不充分，发生水冲击， 分中压转子是整锻式，部分中压转子和低压转子 导致汽缸上、下缸壁温差增大，控制不好易使汽 是套装式，加上发电机、励磁机转子，整个汽轮 缸变形，内部径向间隙变化较大，引起机组振 发电机组的转子约30m，支撑轴承共 11个 。发电 动。电厂5～8号机组都出现过中压缸 内壁上、 机冷却方式为氢冷加水冷。 下温差超过50℃，有时高达100oC之上的现象。 此类型汽轮发电机组结构复杂，金属壁较厚， 图1所示为 8号机组高压缸缸壁温度350℃左右 转子长、尺寸大，在机组启动 中经常因设备本身 打闸停机后的中压缸上、下缸壁温差变化规律 。 的缺陷或操作控制不当引起机组振动，被迫打闸， 从图中看出，在停机 3～4h后，如果想要安 反复多次启动才能成功。电厂5号、7号机组冷 全启动汽轮机，采用自然冷却方式降低金属壁温， 态启动非常困难，经常在冷态启动中因轴瓦振动 大约需要40h后缸温差降至50℃以下，才能确 大打闸，需重新启动，甚至多次启动才能成功。 保机组启动成功，影响启动时间。 引起机组振动的原因很多，有设计、制造、加工 因此在危险区域 内，机组要想启动，需采用 工艺、检修质量和运行调整等方面的因素，本文 特殊措施 (如：提前送轴封备用供汽抽真空，或 就有关运行方面可能引起机组振动的原因进行分 投用快速冷却装置)，减少中压缸上、下缸壁温 析，并介绍一些必要的措施 ，希望能供 同类型机 差。等温差到达安全区域内，开始冲转，并低速 收稿 日期：2009—10—06 作者简介：王和灿 (1966一)，男，工程师，E—mail：who@cdt—hb．COrn。 第3期