800MW超临界汽轮机汽流激振问题的解决FW

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　　1.超临界机组轴系振动的特点

　　根据朗肯循环原理提高汽轮机的初参数，可以相对提高机组热效率。近年来，随着单元机组容量的增大，出于节约能源和最大限度地充分利用国家能源资源，我国的火电大机组也逐渐向超临界压力发展。

　　大容量的超临界汽轮发电机轴系变长，支持轴瓦数量增加。例如，绥中800MW超临界汽轮发电机为单轴五缸，转子总长为59.5m。这样，大机组的轴系振动变的更为复杂，具有一定的特点。

　　1.1低频振动：所谓低频振动就是振动频率低于轴系转动频率，对于超临界汽轮发电机组容易发生蒸汽涡动力引起的低频振动，也可叫蒸汽自激振荡，还叫汽流激振。它主要来源于汽封、轮缘围带区产生的蒸汽涡动力，这个力永远垂直于转子轴心的偏移方向，推动转子发生半速涡动。

　　1.2 油膜振动：由于大容量机组转子长，临界转速偏低，特别是发电机转子临界转速更低。下表是绥电800MW汽轮发电机组各阶临界转速(rpm)：

　　发电机转子 中压转子、№1、3低压转子 高压转子、№3低压转子 №2、3低压转子 发电机转子 中压转子、№2低压转子

　　748 1700 1853 1910 2282 4326

　　从上表可知，转子正常工作转速(3000rpm)超过发电机一阶临界转速3倍，这就给油膜振荡创造了基本条件。油膜振荡和汽流振荡不同，它发生在机组启动时，它发生的转速是当时提升到的转速，振动频率约为此转速的一半。油膜振荡的特点就是随转速升高而加剧。

　　1.3摩擦振动：由于大机组的转子较长，容易存在热残余变形，机组启动不当有可能出现汽封摩擦而发生转子振动。

　　2.汽流激振的特点、产生原因及消除措施

　　2.1汽流激振的特点

　　2.1.1机组负荷增加到某一数值，蒸汽自激振荡才会发生，如果不采取任何措施，也只有当负荷降到这一数值以后振动才会消失。

　　2.1.2一般发生在大容量高压转子上，高压缸调节级处汽流激振最为严重。

　　2.1.3振动频率低于转子工作频率。振动频率f=nc/60(nc为转子第一临界转速)。

　　2.2汽流激振产生的原因

　　2.2.1由于机组容量大，转子长，所以转子挠度也大，刚性相对较差，转子自振频率较低，当蒸汽对转子作用的激振频率相接近时，就会引起振动。

　　2.2.2 超临界汽轮机入口蒸汽压力高，蒸汽密度大。因为蒸汽涡流干扰力提供的能量取决于轨迹上的激振点和蒸汽的密度。所以蒸汽密度越大越容易产生汽流激振。

　　2.2.3转子安装不良，动静部分的中心有偏差，在整个圆周上的有些部位，一些蒸汽通过转子的动叶复环和阻汽环之间的较大间隙，一些蒸汽通过较小间隙部位，这样由于整个圆周压力不平衡，更增加了蒸汽对转子激振的可能性。

　　2.3消除汽流激振的措施

　　2.3.1 改进汽轮机内部密封装置的型式，缩小入口间距，控制动叶顶部漏泄量，减少蒸汽对转子的激振力。

　　2.3.2 调整汽缸和转子中心，避免运行中转子和汽缸中心发生明显偏移。

　　2.3.3 增大转子与隔板之间的轴向间隙。随着喷嘴、静叶与动叶之间轴向间隙增大，可以显著地减少汽流涡动的激振力，但是会降低汽轮机的内效率。

　　2.3.4 改变高压缸调速汽门的开启顺序，由此避免转子在单侧蒸汽力作用下发生明显的径向偏移和在转子上产生的不平衡力矩。

　　2.3.5 增加轴瓦阻尼，减少轴承载荷。例如减少轴瓦间隙、增加轴瓦长度、采用黏度较大的润滑油等。

　　2.3.6 采用稳定性较好的轴瓦，增设挤压油膜阻尼器等。

　　2.3.7 提高转子临界转速。

　　2.3.8 机组启动前长时间盘车，减少转子挠度。

　　2.3.9 轴承采用多瓦块可倾瓦。

　　2.3.10 采用动叶叶顶汽封新结构，能解决机组轴系低频振动问题。

　　3.绥电#1机组汽流激振问题解决处理情况

　　2.73 2.92 2.82 2.58 2.13 3.18 3.40

　　垂直振动mm/s 2.6 2.9 3.1 1.4 3.5 3.6 1.7 4.7 4.2 4.8 3.8 2.5 2.6 4.1

　　水平振动mm/s 2.8 1.7 2.2 2.5 1.3 2.2 1.6 1.3 2.5 1.7 3.4 1.9 2.3 4.3

　　高压缸前(#1瓦)轴瓦金属温度℃(#1～6瓦块)分别是56.6、57.6、56.8、54.8、61.6、52.6。高压缸#1～4调门开度为73mm、19mm、38mm、30mm。

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