电厂汽水系统管道振动分析

《电厂汽水系统管道振动分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、火电厂汽水系统管道振动分析高皓（大唐韩城第二发电有限责任公司陕西省韩城市715400）摘要：本文主要是根据某600MW机组出现的几起振动，对火电厂汽水系统管系振动从理论以及实际的处理进行了分析，以解决生产中出现的振动问题。关键词：管系；振动；两相流；热力管道AnalysisoftheVibrationoftheSteam-WaterSystemPipingoftheThermalPowerPlantGAOHaoAbstract:Thispaperisbasedonseveralvibrationappearedona600MWunit,it

2、’sanalyzedthevibrationofthesteam-watersystempipingofthethermalpowerplantfromtheoreticalandpracticaltreatment,tosolvethevibrationproblemsthatappearonproduction.Keywords:piping;vibration;Two-phaseflow;Thermalpipeline.振动是火电厂汽水系统运行中的一种多发现象，管道振动的存在可能导致支吊架松动失效。振动产生的往复力可能是管道局部发生疲

3、劳破坏，并对连接的设备产生附加推力，造成设备的损害，影响电厂安全运行。1我厂出现的几起振动1号机启动过程中由于高旁管道有存水，导致投入高旁后管道振动大，振动造成6.9m平台地面瓷砖部分揭起。1号机小修启动后加至300MW，由于凝泵入口滤网差压高，CRT测点异常未及时发现，凝泵入口汽化，凝泵振动，导致凝结水管路振动，汽轮机后缸喷水管路由于长期未更换，弯头振动，机组非停。启动过程中投入高加，投入方式不当，造成高加疏水管道振动，导致部分管系支吊架移位、变形、断裂。二期机组中压缸启动，启动过程中投入高加由于二抽压力不足导致3号高加蒸汽逆流，疏水管道

4、振动。能看出管道振动的原因很多，但如果能正确认识每种振动的原因就能用合理的方法避免。2振动的形成2.1振动形成的原因火力发电厂汽水系统承担着重要的汽水循环任务。管道作为热力个系统设备之间的联络管路，是发电厂热力系统必不可少的重要组成部分。管道内流动的介质性质不同对管道的作用力也不同。如果管内流体为不稳定，流体就有可能成为管道的振源；汽液两相流可能引起管道振动，汽液两相流当存在与外界的热交换时，流体吸热或散热，汽液比发生变化，在局部产生流体冲击，尤其是存在向外散热的情况时，流体中的介质蒸汽可局部冷凝，其体积在瞬间产生很大的变化，附近液流高速移

5、动占据这个空间，形成冲击引起振动。气液两相流形态复杂，各处不完全相同，形成多种流型，这样各处的密度不完全相等，在流体流动方向发生变化的地方会产生冲击力而引起振动。电厂庞大复杂的管道系统最重要承载部件是各种形式的支吊架。支吊架的性能好坏、承载合理与否直接影响到电厂管道乃至整个机组的安全运行。汽水管道振动的破坏力大部分作用在与之连接的支吊架上。支吊架发生故障而失去作用则会加剧管道的振动。1.1汽液两相流由两种态的物质组成的两相体系的流动问题就称为两相流，与管道振动关系密切的两相流主要是气态与液态的两相流，尤其是伴有相变的两相流，如处于饱和状态的

6、两相流，像饱和蒸汽的输送管道、管式加热炉的炉管，管内的流体在一定条件下处于两相流状态。在这种状态下的流体存在热量传递的时候就会出现相变，受热液态部分流体汽化，散热则气态部分流体液化。这样，流体的体积发生突然的变化，流体的流动状态也受到扰动，均可能对管道振动起激发的作用。无相变两相流的各相在流动中均不发生相变，气相和液相在流体中所占的比例不变，但两相的分布情况并不都是均匀的。气、液两相在混合流体中占的比例不同，流动的速度不同，流体的热力学参数不同，会形成各种不同的相分界面的几何图形。介质的表面张力使其产生曲面的趋势，如空气中的液滴和液体中的气

7、泡均呈曲面形状，空气中的液滴越小越接近球状，液滴越大变形越厉害。反之液体中的小气泡接近球形，大气泡的形状会改变。工程上为分析问题需要人为地将它们分成若干种型状，即常说的流型。这种分类不是很确切，因为界面图形结构不是固定不变的，事实上随时发生变化，而且在一个管道中的两相流在不同的位置、不同的时间所呈现的界面图形有可能超出某种流型的界限。一般使用较多的流型分类分为层流、波状流、雾状流、液节流、气泡流等。在水平管道内汽液两相流可分为以下几种，如图一。图一水平管道两相流流型在垂直管道内汽液两相流可分为以下几种，如图二。图二垂直管道两相流流型从上面的

8、图中不难看出，液节流易引起管道振动，应尽量避开它。炉管不仅从动力角度考虑不要出现液节流，还要从传热方面考虑，炉管内气液两相流流型以雾状流最好，有些地方出现环状流或分散气泡流也可以