〔摘要〕自投产以来,云浮发电厂B厂两台135MW汽轮机在热态启动过程中都会出现振动大的现象,严重影响了机组的安全运行,延长了机组的启动时间.在对运行操作和疏水系统进行了全面分析的基础上,找出了热态启动中振动大的原因，并进行了系统改造，取得了明显效果，确保机组安全运行。
〔关键词〕汽轮机；热态启动；振动大；分析及对策
1问题的提出
云浮发电厂#3、4号汽轮机是上海汽轮机有限公司生产的，采用了引进技术的135MW汽轮发电机组，为超高压、中间再热、双缸双排汽、冲动单轴布置的汽轮机，其特点是高中压缸合并且通流部分反向布置，低压缸为径向扩压双排汽结构，高压缸为双层缸，内有1个单列调节级、8个压力级，中压缸有10个压力级，低压缸有12个压力级，取消了汽加热系统。在第7、9、15、17、19、22/28、24/30级后各有一个回热抽汽口，抽出部分蒸汽分别供两台高压加热器，一台除氧器和四台低压加热器加热给水和主凝给水。
自2001年9月#3机投产及2002年3月#4号机投产以来，热态启动过程中多次出现机组振动突然增大，有时甚至超过极限值，而被迫打闸停机事故，延长了机组启动时间，并危及机组安全。
2热态启动时振动大的现象
（1）2001年10月11日，#3机正在启动过程中，负荷20MW，#5瓦振动突增至7丝，#2瓦振动X向突增30.2丝，Y向30.8丝，#3机打闸。
（2）2001年11月29日，#3机冲转至2800rpm时，#1瓦振动突增动至3.6丝，#5瓦振动X方向升至20.2丝，汽机打闸。
（3）2002年4月23日，#4机冲转至1780r/min左右时，#1瓦振动突增超标3.9丝，机主控果断打闸停机。
（4）2002年5月3日，#3机冲转，当转速升至1821r/min时，#1瓦振动达4.8丝，汽机打闸
（5）2002年9月16日，#4机冲转，当冲转至1720转/分时，#1瓦振动达3.6丝，汽机打闸。
（6）2003年2月17日，#4机到达冲转参数，冲动转子，#4机转速1500rpm，#1瓦振动CRT显示为4.7丝，就地为3.6丝，汽机打闸。
3原因分析
3．1机组振动大的危害
直接造成机组事故：如机组振动过大发生在机头部位，有可能引起危急保安器动作及主油泵损坏，而发生停机事故；损坏机组零件：如机组的轴瓦、轴承座的紧固螺钉及与机组相连的管道损坏；动静部分摩擦：汽轮机过大的振动造成轴封及隔板汽封磨损，严重时磨损造成转子弯曲，振动过大发生在发电机部位，则使滑环及电刷受到磨损，造成发电机、励磁机事故；损坏机组转子零部件：机组转子零部件松动或造成基础松动及周围建筑物的损坏。国内外汽轮机制造厂生产的汽轮机均曾发生过因汽轮机组振动大，处理不当时而导致的严重设备损坏事故，其教训是惨痛的，另外，使机组的启动时间延长，使电厂的经济效益大大降低，使机组不能准时并网发电，影响了电网的安全，特别是广东现在用电紧张，需要错峰用电，使调度工作增加困难。
3．2系统检查和初步分析
引起机组不正常振动或振动过大的原因很多，例如汽轮机的动静部分发生碰磨或汽轮机的大轴发生弯曲、转子质量不平衡或叶片脱落、轴承工作不正常或轴承座松动、运行中汽轮机汽缸进水或冷汽造成汽缸严重变形、中心不正或联轴器松动、滑销系统卡涩造成膨胀不均、运行维护不当（如润滑油压过低或轴承进油温度过高或过低，造成油膜振荡，主、再汽温度过低或主、再蒸汽管道进水，凝汽器真空过低，排汽缸严重超温、除氧器满水引起轴封供汽带水，以及发电机匝间短路等）。
根据上述现象做出以下的原因分析
（1）热启动的参数选择来看，我们都是严格按照《汽轮机运行技术标准》，作好机组启动前的准备工作。根据机组所处状态严格择取参数。即在选取参数上要求主、再热蒸汽甲、乙两侧温差（#3、4机：≤17℃），高、中压外缸上、下缸温差≤50℃，内缸上、下温差≤35℃。凝汽器真空60Kpa以上、主蒸汽温度高于高压内上缸内壁温度50℃以上，再热汽温度高于或等于中压内上缸温度但最高不超过额定值、蒸汽过热度大于150℃、主蒸汽压力控制在4MPa以下。冷油器出油温度也符合规定值38～40℃且满足冷态启动的其它条件。排除了运行维护参数选择不当的原由。从运行人员操作分析，没有发现什么可疑之处。每次开机有关管里人员都到现场监督。我们运行人员也能严格按《运行规程》要求操作，没有发现什么差错。
（2）经过厂有部门及火电安装公司的几经讨论后，我们也排除了转子或汽缸、轴承安装上的问题，即机组本体安装良好。运行当中也没有出现叶轮、围带、靠背轮以及发电机励磁机的转动部套发生松动的现象。且转子的不平衡量适当、联轴器的加工与轴的装配同轴度都在范围内。对主蒸汽系统、高压缸本体疏水、和高压缸相连的其它管道的疏水进行多次割管检查，也没有发现什么问题，所有疏水都是通畅的，阀门开关正常，严密性也好。
（3）在排除了上述可能性后，我们初步认为造成机组热态启动过程中振动大的原因极可能是热力系统的连接有问题。我们找来历次启动数据，对缸温变化数据及其趋势进行详细分析，发现每次温、热态开机送轴封抽真空后，高、中压下缸温度均有快速降低的现象，特别是在机组跳机后，该温度急剧下降，高、中内缸上、下缸温差高达40～60℃，高、中外缸上、下缸温差高达60～80℃有时甚至更高。我们对与机组高中压缸相连的所有管道、系统的连接方式进行认真检查、分析，最后认为汽轮机本体疏水存在严重设计安装问题。
1）一抽逆止门前疏水与高压下缸进汽短管疏水汇集后经一总管接入疏水集块三，再接入高压膨胀箱，如图1。汽轮机在冲转初期，由于主蒸汽温度高于高压内上缸内壁温度50℃以上，高压调门开启后，汽缸及进汽短管会形成较多的疏水，此时高压下缸短管疏水压力较高，会经一抽逆止门前疏水管道返入一抽，同时造成一抽疏水不畅，冷水冷汽从一抽返入高压内下缸，造成高压内下缸温度急剧下降，从而造成上下缸温差增大，机组振动也增大。
2）另外，高中压门杆漏汽及高压缸四室轴封(第一挡)漏汽管道接至三抽逆止门前，门杆漏汽、轴封漏汽与三抽导通，中压缸存在进冷汽冷水隐患。机组启动时，投轴封汽拉真空后，低温的门杆漏汽及低温轴封第一挡漏汽的会经三抽进入中压缸，从而冷却中压下缸，增大了冲转前中压缸上下缸温差，引起机组振动，延长了机组启时间，对设备造成不安全影响，如图2。
图2
4 设备改造
针对上述问题，根据上述分析，我们厂利用停机调峰或大、小修对高中压缸本体疏水从以下几个方面进行了改造。
（1）将高压下缸短管疏水加装疏水一、二次门，接入疏水集块三，如图3。从而更有利于疏水的畅通，防止汽缸进冷汽冷水造成缸温异常。
图3
（2）在高压门杆漏汽至三抽逆止门前加装一隔离门，且在此隔离门前加装一疏水门至低压膨胀箱；在高压四室轴封漏汽至三抽逆止门前加装一隔离门，且在此隔离门前加装疏水一、二次门至凝汽器，如图4。使得机组送轴封汽前，关闭高压门杆漏汽及高压四室轴封漏汽至三抽隔离门，打开疏水门，将漏汽排至低压膨胀箱或直接排至凝汽器热井。待机组冲转稳定后，再将漏汽切换至三抽，这样大大减少了冲转时缸温拉大的现象，有效地抑制了机组热态启动时的振动值。
图4
此外，在开启电动主汽门前后疏水之前，必须先打开高、中压导汽管疏水及本体疏水，15分钟后关闭；冲转前20分钟，先将电动主汽门前后疏水关闭后，开启高中压导汽管疏水及本体疏水，15分钟后再开启电动主汽门前后疏水，严密监视调整段温度的变化情况，如无异常后才能冲转。
５结束语
经过采取以上措施，在以后的几次热态冲转时均有良好的效果，#3、#4机#1瓦的振动大大减少，如图5。
如上图可知，取得了良好的效果，除#1号瓦振动减少外，其它瓦的振动也随之降低，特别是过小一阶、一阶时振动也明显下降了。实践证明，改造是成功的，没有产生其他的负面影响，减少了事故隐患，延长了机组的寿命，减少了机组启停的次数，提高了机组的安全可靠性，节约成本，提高了机组的经济效益。
参考文献:
1顾晃汽轮发电机组的振动与平衡[M]北京：中国电力出版社1998
2剪天聪汽轮机原理[M]北京：水力电力出版社1992
3上海汽轮机有限公司135MW中间再热式汽轮机说明书1999.5
4胡念苏汽轮机设备及其系统[M]北京：中国电力出版社2003.7
5周礼泉大功率汽轮机检修[M]北京：中国电力出版社1997
