600mw西屋机组单阀改顺序阀运行异常分析

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1、西屋引进型600MW汽轮机单阀改顺序阀运行异常及经济性分析[摘要]：介绍了西屋引进型600MW汽轮机单阀改顺序阀运行遇到的异常现象，并根据异常现象分析原因。同时根据分析原因，制定出相应的解决方案。[关键词]顺序阀异常分析解决方案经济性对比1汽轮机概况天津大唐国际盘山发电有限责任公司选用哈尔滨汽轮机有限责任公司引进美国西屋技术制造的N600-16.7/537/537/-I型，亚临界中间再热、四缸四排汽、单轴、反动式凝汽汽轮机。本机组轴系由高压转子、中压转子、低压Ⅰ转子、低压Ⅱ转子、发电机转子、励磁机转子组成，各转子之间

2、均采用法兰式联轴器连接，由上述转子组成的转动部分由安装在中轴承箱内的1个推力轴承定位，并且由11个轴承支撑。高、中压转子采用4瓦块可倾瓦轴承支撑；低压Ⅰ转子前轴承、低压Ⅱ转子前轴承采用2瓦块（下半）可倾瓦轴承，另二个采用4瓦块可倾瓦轴承支撑；发电机及励磁机转子采用2瓦块（下半）可倾瓦轴承。汽轮机的控制系统采用上海新华控制工程公司的DEHⅢA电液调速系统，机组设置12个油动机，分别控制2个高压主汽阀，4个高压调速汽阀，2个中压主汽阀，4个中压调速汽阀。ETS汽机保安系统，系统中设有两种超速保护，一个机械式一个电气式，低

3、真空、润滑油压低，控制油压低、串轴、振动、轴瓦温度超限等保护，保证机组设备出现异常危害时的安全。汽机旁路系统由高压旁路（610T/h），低压旁路（710T/h）组成，满足机组在冷态、温态、热态、极热态工况下的启动参数调整需要。旁路为西门子自动化有限公司生产的电动阀门系统。给水系统备有一台启动、停机用30％（842T/h）容量电动给水泵，两台正常运行用50％（1341T/h）容量的汽动给水泵。一台汽泵与一台电泵可使汽机带满负荷运行。2国内同类机组单阀改顺序阀状况哈汽制造的与#3、#4机类型基本相同的机组有：平圩电厂#1

4、、#2机；元宝山电厂#3机；哈三电厂#3、#4机。平圩电厂的机组顺序阀时表现为高调门操纵座抖动较大；元宝山、哈三电厂现象与大唐盘电公司机组基本相似。上述机组都无法实现顺序阀运行。扬州二电厂为西屋公司制造的600MW汽轮机，该机的结构与盘电机组结构基本相同，机组于1996年投产。投产初期近半年时间内可以实现机组的顺序阀运行，阀门开启顺序与原设计相同。后来出现#1、#2瓦瓦温逐步上升现象，瓦温由单阀运行时的80℃，上升到97℃，特别是450MW负荷时瓦温反应较大（此时#1阀门开度约为5~10%）。为保证机组的安全，又恢复

5、至单阀运行，最终也没有找到解决方案。3单阀改顺序阀遇到的异常现象、原因分析3.1遇到的异常现象大唐盘电公司3＃机于2001年12月18日投产，4＃机组于2002年6月5日投产。2002年两台600MW汽轮机一直采用单阀控制，由于单阀运行汽轮机节流损失较大，热耗明显高于顺序阀控制。按照制造厂的设计进行单阀切换到顺序阀运行试验。3＃机单阀切换顺序阀，在进行顺序阀运行时，表现为2#瓦轴振振动明显增大，由单阀运行时的56μm增大为顺序阀运行时的101μm，试验时的负荷为：350MW。4＃机单阀切换顺序阀，在进行顺序阀运行时，

6、表现为1#瓦瓦温明显增加，由单阀运行时的70℃，升高为顺序阀运行时的105℃。两台机组单阀切换顺序阀运行，引发振动和瓦温异常升高，致使顺序阀不能正常投运。3.2原因分析3.2.1原制造厂设计方案：高压调节阀共四个，顺序阀运行时开启顺序为：#3、#4先同时开启，然后是#1，最后是#2阀开启。原设计高调阀开启顺序如下图所示。各方案轴承载荷情况汇总(kgf)方案名称轴瓦静载荷最大载荷最小载荷原设计顺序阀方案1#瓦72001248652312#瓦7439174455030原设计单阀阀方案1#瓦71992#瓦74503.2.2

7、阀门控制顺序存在不合理问题，此种阀门开启顺序容易造成轴承载荷过小（见上表轴承载荷），造成运行的不稳定，导致振动和瓦温异常升高。经哈汽厂计算分析，引起2#瓦振动大的主要原因是调节级蒸汽力的附加作用。为此，应改变阀门的开启顺序，否则无法避免瓦温和振动异常升高。4单阀改顺序阀解决方案改变原设计阀门的管理方式，并制定出二个方案进行试验，从中找出最合理的方案做为机组正常运行时的阀门管理方式；方案如下：2-11-34-23-12-21-34-13-12-31-24-13-1改前改进方案一改进方案二图中前一个数字表示阀门编号，后一

8、个数字表示阀门开启顺序。改进方案一：3#、4#阀先开，然后开2#阀，1#阀最后开。改进方案二：2#、3#阀先开，然后开4#阀，1#阀最后开。各方案轴承载荷情况汇总(kgf)顺序阀方案轴瓦静载荷最大载荷最小载荷原设计方案顺序阀方案1#瓦72001248652312#瓦7439174455030改进方案一顺序阀方案1#瓦72001248672002