水位控制阀疏水管道振动分析及防止策略
低加疏水系统自动控制振荡原因分析及对策
低加疏水系统自动控制振荡原因分析及对策摘要：近年来，我国火力发电事业发展迅速，无论是火电厂规模还是电力生产能力，均有长足的发展和提高。
但是在火电机组日常运行中，系统自动控制的不稳定仍会经常出现。
笔者从火电厂实际运行中低压加热器汽侧疏水系统多次出现的自动控制目标值及各参数的振荡问题进行分析，并针对问题提出解决对策以及总结，以供相关单位参考。
关键词：火电厂；低加疏水系统；振荡；对策某1000MW 超超临界压力燃煤发电机组，热力系统为单元制系统，循环冷却水取自海水，为开式循环，三大主设备由上海电气集团公司制造，容量及参数相互匹配。
汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机、采用八级回热抽汽。
回热抽汽系统设有2×3 台高压加热器、4 台低压加热器、1 台疏水冷却器和1 台除氧器。
回热抽汽系统是原则性热力系统最基本的组成部分，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，即避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降；同时提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失。
回热抽汽系统提高了循环热效率，因此回热抽汽系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
经2014年底机组大修后启动投运以来，机组运行过程中回热抽汽系统中的低压加热系统多次出现控制目标值及各参数的振荡，需手动调节纠正，影响了自动控制的投入率，也影响了低加的正常运行以及低加疏水泵的设备安全等，以下针对低加疏水系统自动控制振荡进行原因分析并提出解决对策以及总结。
一、低加系统技术规范（一）、机组配置4台低压加热器和1台疏水冷却器，按双流程设计，由上海动力设备有限公司制造。
其中7、8号低加为独立式设计，置于凝汽器接颈部位；5、6号两台低压加热器采用卧式U形管， 5号低压加热器由蒸汽凝结段和疏水冷却段二个传热区段组成， 6号低压加热器由蒸汽凝结段组成。
排水管道防止振动措施
排水管道防止振动措施1. 在排水管道安装处增加稳固支撑，防止管道由于振动而产生脱落现象。
2. 选择优质的管道材料，以增强其抗振性能，避免管道振动引起的损坏。
3. 定期对排水管道进行检查和维护，及时发现并处理可能导致振动的问题。
4. 采用缓冲材料或缓冲装置来减轻排水管道的振动传输，降低振动造成的影响。
5. 设计合理的管道走向和布置方案，最大限度地减少振动对管道的影响。
6. 使用减振器等专业设备，有效减少排水管道振动的影响。
7. 添加减振垫或者减振垫带，减少排水管道振动对周围环境的影响。
8. 进行振动传递特性分析，选择适当的防振措施，避免振动对管道的负面影响。
9. 对排水管道进行动态平衡设计，减少振动产生的可能性。
10. 采用合适的固定方式，稳固排水管道的位置，减少振动引起的移位现象。
11. 避免在排水管道附近进行冲击性作业，减少振动对管道的影响。
12. 设置阻尼器或管道补偿器，减少排水管道振动引起的压力变化。
13. 在排水管道上安装减振支吊架，减少振动对支架的传递。
14. 保持排水管道周围环境的平整，减少外部因素对振动的影响。
15. 优化排水管道的支撑结构，增加支点数量，提高整体的稳定性。
16. 采用隔音隔振材料，减少振动对周围环境的影响。
17. 避免排水管道受到外部振动源的干扰，减少振动传递的影响。
18. 对排水管道进行振动监测，及时发现振动异常并采取措施加以处理。
19. 采用减振管道固定夹具，增加管道的稳固性，减少振动的影响。
20. 对排水管道的材料和结构进行优化设计，以提高其抗振性能。
21. 定期进行振动试验，评估排水管道的振动特性，并针对性地采取防振措施。
22. 增加排水管道的约束点，减少振动对管道的影响。
23. 设计并安装合适的振动隔离装置，防止振动传递到管道本身或周围结构。
24. 对排水管道进行动力分析，根据振动频率选择相应的防振措施。
25. 进行振动模态分析，优化排水管道结构，防止共振引起的振动问题。
高加投运过程中正常疏水管振动原因分析及解决方案
环球市场/施工技术-224-高加投运过程中正常疏水管振动原因分析及解决方案李士彪山西大唐国际临汾热电有限责任公司摘要：大唐国际临汾热电2号机机组高加正常疏水管道自机组试运投产以来在机组启动投运高加时一直存在着较为明显的振动现象，本文主要探讨了异常振动产生的原因，并对比现场数据逐一进行了排查，最终确定了异常振动产生的主要因素，并提出了改善方法。
关键字：电厂；高加；振动1引言大唐国际临汾热电2号机机组高加正常疏水管道自机组试运投产以来在机组启动投运高加时一直存在着较为明显的振动现象，造成高压加热器不能正常随机滑启投运，直接影响机组启动时间，汽轮机运行的安全性和回热效率，同时容易造成锅炉低负荷阶段后屏超温。
2振动原因分折汽水管道振动以介质不稳定流动引起的振动为主。
也有一部分是由于汽水流动产生的激振力与管道的频率发生共振所产生。
处于饱和状态的高加疏水经调节阀减压后，压力突然降低，疏水迅速汽化扩容，体积增大，在管道内部形成汽水两相流动，介质流动阻力剧增，产生汽水冲击现象，引起管道振动，而管道两相流动介质的流程越长，产生管道振动的效应就会越大。
管道振动对管道的危害很大，它不仅会加速材料的疲劳损坏，大大缩短材料的使用寿命，而且容易引发阀门、管道焊接处的破坏失效。
高加疏水管道振动估计与下列几个因素关系较大：管道设计存在一定缺陷，支吊架系统存在调整问题，高加存在低水位运行现象，疏水调节阀调节性能效果或布置不合理，高加内汽水分离隔板存在异常等。
3原因排查通过对2号机组高加疏水管道振动的初步分析，我们对造成高加疏水管道振动的原因遂项排查并处理。
3.1管道设计存在一定缺陷。
现场发现，2号机组管道长度比1号机组要长，使管道阻力增加，这一现象是现场2号机组设备布置形成的客观存在，不可再改变了。
3.2支吊架系统存在调整问题。
在长期运行过程中，支吊架系统可能存在一定的调整偏差问题。
如不规则松动，支撑不受力等。
在对整个管道系统的支吊架重新调整，使各个支吊架受力均匀，管道尽可能的使之水平或垂直，经对支吊架调整后，振动有所改善，但未能消除。
循环水液控蝶阀制原理_循环水液控蝶阀振动原因及防止
循环水液控蝶阀制原理_循环水液控蝶阀振动原因及防止大型水泵出口一般均装设液控蝶阀,它承担了水泵出口电动闸阀的作用,又有止回阀的功能,具有一阀代两阀的优点,减少了占地面积,降低了投资。
液控蝶阀是根据启、停泵的水力过渡过程理论,采用分阶段、按程序开、关阀,对防止水泵倒转,抑制水压波动和水锤产生具有良好的效果。
液控蝶阀虽具有上述优点,但如果忽略了它在供水系统中布置的合理性,使液控蝶阀投运后发生了振动,就会影响机组的安全和稳定运行。
特别是某循环水泵出口液控蝶阀,就多次因振动剧烈、造成液控系统崩漏失压,阀门关闭。
检修该阀门机组已多次被迫降负荷,为公司带来巨大经济损失。
1 液控蝶阀产生振动的原因分析1.1 液控蝶阀在水泵出口的位置液控蝶阀布置在水泵的出口,应尽量距离水泵远一些,一般为液控蝶阀通径的3倍～5倍为宜。
该公司液控蝶阀通径1.8m,按要求应距离循环水泵5.4m～9m,但实际上距离只有2.8m。
水泵出口的水流被高速旋转的水泵叶轮甩出后,在其出口处会产生较大的旋流,流态十分复杂。
当液控蝶阀距离水泵出口较近时,紊乱水流会对蝶板产生很大的冲击力造成蝶阀振动。
另外,不同类型的水泵,出口水流特性和紊乱程度是不一样的。
从结构特点上讲,该公司采用的单级、单吸、立式离心水泵其出口水流特性是最差的(相对于轴流泵、双吸式离心泵、卧式离心泵),这就更增加了对液控蝶阀运行的不利。
液控蝶阀如果能按设计要求装设在循环水泵出口3～5倍距离就好了,但由于厂房场地限制,液控蝶阀的安装位置不可能再变化,可以采取提高液控蝶阀抗振性能的方法,解决这一问题。
1.2 液控蝶阀的补油压力阀门全开后,为了保证重锤不振动、不掉锤,液控蝶阀有自动保压的蓄能器系统。
当系统压力低于5.3MPa时,油泵自动启动补油。
而实际监测发现,当系统压力低于6.2MPa时,重锤振动就要加大；压力越低,振动越大。
显然,补油压力设计值低,是引起振动原因之一。
1.3 液控蝶阀的蝶板与阀轴固定轴销强度检修中液控蝶阀解体后,发现蝶板与阀轴的4个固定轴销全部振松,造成蝶板与阀轴不能有效固定,抗击振动的油压不能有效建立在蝶板上,紊乱水流冲击蝶板形成振动；并且随运行时间的增加,固定轴销越来越松,振动也就越来越大,形成恶性循环。
卧式高加疏水管道大幅振动的分析和处理
支 一
原有 的刚性管 夹
自动疏水器 ／
图 １ ３号高 加 疏 水 管布 置 简 图
１ 高加疏水管道布置和振动状况
该机组 高加 为卧式 ， 共有 ３台 ， 均存 在疏 水管 道
振动 偏大现 象 ，尤其 是 １ 号和 ３号高加 疏水管 道 明
作 原理 图如 图 ２所示 。图 ２中调节 器 的作用是 控制
４３ 更 换 高加水 位控 制机 构 。
式 中： 【
为管 系 质量 矩 阵 ； － ［ ］为管 系阻 尼 矩 Ｃ
３ 疏水 管 道 振 动 原 因及 其 分 析
为 了从 理 论 上 分 析疏 水 管 的 振 动 和动 力 响 应 ， 可 以采用 有 限元 分 析 的方法 ，将 疏水 管 结构 化 为有 限元 的简 单结 构组 合 ，并 规 定各元 素 的结 合 部 分为 节点 ， 系统 的各 元素 仅在 其共 同的各 节点 相互 连 接 ， 由达 朗 贝尔 可知各 节 点 的位 移 ｛ ） ／ 和作 用 在各 节 点 ／ ，
Ｈ ｏ ｉ ｏ ａ ｉ ｈ Ｐｒ ｓ ｕｒ ｅ ｔ ｒＤｒ ｉ ｐｅ ｒ ｚ ｎｔ ｌ ｇ ｅ ｓ ｅＨ ａ ｅ ａ ｎ Ｐｉ Ｈ
文 立斌
Ｗ ＥＮ Ｌ － ｉ ｉｂ ｎ （ 广西 电 网公 司电力 科 学 研 究 院 ，广 西 南宁 ５０２） ３０ ３
摘 要 ： 绍 了 广 西某 发 电公 司卧 式 高 加疏 水 管 道 大 幅 振 动 的 故 障特 征 、 理 措 施 及 其 分 析 过 程 ， 出 了 汽 液 两 相 流 是 引起 介 处 指 管 道振 动 的主 要原 因 ， 过 将 自动疏 水 器 更 改 为 电动 调 节 阀这 一 处 理措 施 后 振 动 故 障得 以消 除 。 通 关键 词 ： 卧式 高 加 ； 自动疏 水 器 ； 道 振 动 ； 液两 相 流 管 汽 中 图分 类 号 ： Ｍ２ ４１ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１７ — ３０ ２ １ ）１０ ２ — ２ Ｔ ６ ．２ ＂ ６ １８ ８ （ ０ １０ — ０ ４ ０
高加疏水管道振动产生的原因及处理
－
（）在 长期 运行过 程 中 ，支 吊架 系统存 在一定 ２ 的调 整偏差 问题 ，如 不规 则松动 、支 撑不受 力 等 。 （）１ ３ 号高 加钢管 内漏 已堵管 ４ 根 ，对 高加 或 １
ｈｅ ｎｇｃ ｎｙ ｘｉ ｎ ｈａ ｉ ａ
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电 力 安 全 技 术
第１ ２卷 （０ ０ ２ １ 年第 １ 期 ） ｌ
高加疏水管道振动产生的原 因及处理
贺苏 军
（ 泷发 电有 限责 任 公 司 ，广 东 罗 定 ５ ７ １ ） 粤 ２ ２ ７
粤泷 发 电公 司 １号 机组 由上海 汽轮机 厂制造 ，
（）１ ４ 号高加 内部疏水 冷却段密 封板脱焊 以及 疏 水 口内套脱焊 ， 致加 热蒸汽直 接进入 疏水冷 却段 ， 导 使疏 水存 在汽水 两相 介质 流动 。
３ 处理 问 的压 差 不足 以克服 流 号
动阻力和标高差时，疏水流到 ４ 号低加。高加水位 异常升高导致 自动保护装置动作时，疏水经危急疏 水电动门排入到定排扩容器。此外 ，高加壳侧还装 有放 空气管 、注水 管 、底部放 水管 、安 全排汽 管等 。
２０ 年 １月 又对 ｌ ０７ １ 号高加 疏水 至除氧器 的管道
支 吊架 系统进 行 了重 新调整 ，对 所有 支 吊架进 行 了
（）检查 １ ２ 号高 加疏水调 节 门开关正 常 ， Ｓ ＤＣ 显 示 与就地 开 度一致 ，疏水 手动 门已全 开 。 （）高加水 位波动 比较大 ，核对 １号高 加 ＤＣ ３ Ｓ
型号 为 Ｎｌ ５ ３ ２ ／ ３ ／ ３ ，一 次 中间再 热 、双 ３ －１ ．４ ５ ５ ５ ５
高加危急疏水管道振动的分析与处理
高加危急疏水管道振动的分析与处理[摘要]通过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析，提出了相应的处理措施并进行整改，管道振动消除，高加实现随机滑启，保证了设备安全运行，提高了机组热效率。
[关键词]高加；疏水管道；振动；随机滑启0概述某电厂2*330MW亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、抽汽凝汽式机组，回热系统采用三高四低一除氧布置。
自机组投产以来，高加投运时危急疏水管道极易产生振动，不能实现随机滑启，不但影响机组热效率，给设备安全运行也带来极大隐患，查找管道振动原因并消除，实现随机滑启，成为亟需解决的问题。
高加为卧式表面式加热器，#1、#2、#3高加分别布置在12.3米、6.3米、22米层，均设置过热蒸汽冷却段和疏水冷却段，各加热器疏水为逐级自流。
自机组投产以来，高加投运过程中，多次发生高加危急疏水管道振动现象，且集中发生在#2、#3危急疏水管道，为避免剧烈振动对管道产生损坏，高加不随机滑启，待机组启动后热态投运。
1原因分析1.1危急疏水管道设计不合理高加危急疏水管道较粗，且危急疏水气动门为全开全关门，不能实现操作调整。
#3高加疏水出口至正常疏水、危急疏水分界点前这一段管道，存在U型管段，水平段为相对疏水低点，高加停运时，此段管道疏水无法疏出去。
高加投运初期，少量未凝结加热蒸汽流动至疏水管道，疏水走危急疏水时，管道内水汽两相介质共存，极易造成管道振动。
1.2危急疏水调阀内漏危急疏水调阀在关闭状态下出现过流，原因有：阀门内漏、执行机构阀杆弯曲导致阀门不能全关、执行机构故障阀门不能关至零位。
热态投运高加时，危急疏水管道将有水汽两相介质流过，造成管道振动。
1.3高加抽汽电动门无法自动投入高加投运时，手动开启抽汽电动门，控制进入高加蒸汽量，但手动操作难度较大，即使保证高加出水温升率低于 1.83℃/min的规程要求，仍不能保证蒸汽全部凝结成水进入疏水管道，不能避免管道振动，并且大大延长高加投运时间，增加值班员操作量。
水位控制阀疏水管道振动分析及改善策略
柬工案 技术
工 程 技 术
水位控制 阀疏 水管道振动分析 及改善策 略
程 小 江
（ 中国电力工程顾 问集团中南电力设计 院有 限公 司 ， 武汉 ４ ８ ０ ０ ０ ０）
摘 要 ：本文根据直 流锅 炉启动疏 水系． ｅ Ｋ￣ｉ ｇ ｇ ｑ － 特点 ，结合某工程现场 实际的管道振动 情况以及相 关原 理，对 于水位 控制阀 （ 即３ ６ １ 阀） 阀后 疏水管道振动的原 因进行深入分析 ，并且提 出对应改善策略。 关键词 ：水位控制 阀；疏水管道；振动；原 因；改善策略
Ｄ Ｏ Ｉ： １ ０ ． １ ６ ６ ４ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ３ ７ — １ ２ ２ ２ ／ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ２ ２ １ ０ ６
０ 引言
笔者 参与设计 的印度某 ６ ０ ０ ＭＷ 超临界火 力发 电厂 ，试运 行过程
３ 管道振 动的改善 策略
由于 ３ ６ １ 阀前 后 压 差无 法 消 除 ，所 以 阀后 两 柏流 必 然存 在 。 中，锅 炉启动疏水 水位控制 阀 （ 以下简称 ３ ６ １ 阀） 后 管道 出现 明显的 而 阀后 管 道要 分 别 去往 凝汽 器 和循 环 水 出手 管 ，两处 接 口相 距 较 振动现 象。为此 ， 设计 院会 同总包方和锅 炉厂 及时进行 了技 术探讨 ， 远 ，所 以不可 能 保 证 阀后两 路 管 道都 很 短 。根据 工程 实 际情 况 ， 分析 振 动原 因，制定修 改方 案。通过 修改 方案 的实施 ，有 效 改善 了 ３ ６ １阀 门组需 要 较 大 的布 置 空 间 ，即便 只 考 虑将 阀 门布 置在 凝 汽
却 无法 完全 消 除。 改善 管道 的振动可 从两个 角度着 手 。一 是减 少振源 ；二是 减弱
#1、2机高加至除氧器疏水管道振动解决方案
＃1、2机高加至除氧器疏水管道振动解决方案
一、问题：＃1、2机高加至除氧器疏水管道在除氧塔平台一段振动较大。
查阅高低加疏水管道改为新型液位自动控制装置说明（竣工资料）知：采用此装置后，疏水经调节阀后引起汽液两相流，会产生水击现象，由于高加至除氧器疏水管道较长，极易产生管路振动，调整支吊架可以改善管路振动，但不能完全消除。
观察现场管道振动情况发现：振动发生在疏水管转弯上除氧塔平台一段管道，属不规则低频振动。
厂家给出的处理意见是：参照江油电厂处理经验，适当增设刚吊，增加管路刚性，尽量避免管路发生振动。
二、方案内容：
根据《火力发电厂汽水管道支吊架维修调整导则》，结合厂家处理意见，提出如下处理方案：
1、调整＃1、2机高加至除氧器疏水管道支吊架，尽量减小管路振动；
2、在除氧塔上面一段管路增设一根弹性吊架和一根弹性支架，见下示意图：
①、弹性吊架为：
型号：T3-204 管架号：0506－14 工作荷载：1000N 安装荷载1280N 结构：540N 位移量：23mm 江苏靖江热电机械制造公司
②、弹性支架为：
型号：T4-103 管架号：0503－04 工作荷载：741N 安装荷载902N 结构：1765N 位移量：15mm 江苏靖江热电机械制造公司
备注：“×”为支吊架位置，粗线为新增部分
3、＃1、2除氧器除氧塔疏水管道刚性吊架中间改为花兰螺栓连接，利于调节吊架拉力，花兰螺栓参照附图制作。
批准：审核：初审：编写：。
排水管道防止振动措施
排水管道防止振动措施1. 安装减震器可以有效减少排水管道的振动和噪音。
2. 在管道连接处使用柔性接头，以减少振动传导。
3. 合理设置管道支架，确保管道稳固安全。
4. 定期检查管道支架的稳固性，及时修复松动或损坏的部分。
5. 对管道进行正确的固定和支撑，以防止振动传递。
6. 采用减噪材料包裹排水管道，减少振动频率和噪音。
7. 对排水管道进行合理的隔音设计，降低振动扩散。
8. 使用减振垫或减振脚支撑排水管道，减少振动传递。
9. 避免安装过长的排水管道，减少振动和压力。
10. 使用橡胶衬垫或橡胶软连接，有效隔离振动传导。
11. 安装减震止回阀，减少水流冲击和振动。
12. 合理设置管道的坡度和弯曲角度，避免水流速度过快引起振动。
13. 对振动较大的管道进行加固处理，确保其结构牢固。
14. 使用减震弹簧支撑排水管道，减少振动传递。
15. 定期清洁排水管道，防止堵塞引起振动压力。
16. 采用柔性材料制作管道支架，减少振动噪音。
17. 对地震地区的排水管道进行加固设计，以应对地震引起的振动。
18. 合理安装排水泵，减少水流的冲击振动。
19. 使用隔音材料包裹排水管道，减少振动传导和噪音扩散。
20. 避免管道弯曲过大或过小，以减少水流压力和振动。
21. 对水压较大的排水管道进行加强设计，以承受水流压力和振动。
22. 使用吸音材料包裹排水管道，减少振动传导和噪音扩散效果更佳。
23. 增加管道支架数量，提高支撑稳定性，减少振动传递。
24. 使用橡胶减震垫，减少水流冲击引起的振动压力。
25. 对排水管道进行合理的减震隔音设计，减少振动和噪音。
26. 采用柔性连接件，减少排水管道振动传导。
27. 使用减振管夹，降低管道振动频率。
28. 定期对排水管道进行维护和加固，确保其稳固性和安全性。
29. 确保排水管道的固定方式牢固可靠，减少振动传导。
30. 对管道回水处采用减震装置，减少水流冲击引起的振动。
31. 使用柔性支架对排水管道进行支撑，减少振动传导。
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水位控制阀疏水管道振动分析及防止策略章劲淞（湖南华电长沙发电有限公司，长沙410000）摘要：依据直流锅炉启动系统运行特点，结合管道振动原理和现场实际情况，找出诱发361阀疏水管道振动的原因，提出了消除振动的有效措施。
关键词：直流锅炉；水位控制阀；管道；振动Analysis on vibration of drain pipe of water level valve andprevention measuresZHANG Jin-song(Changsha Power Station CO.,LTD.of Hunan CHD，Changsha，410000，China) Abstract：According to operating features of the once-through boiler start-up system，combining with the pipe vibration principle and the site practical situation,the reasons causing vibration of drain pipe of water level valve were found out; and effective measures to eliminate the vibration were proposed.Keywords: once-through boiler; water level valve；pipeline；vibration.1.问题的提出某电厂2×600 MW机组锅炉由东方锅炉厂引进日本巴布科克-日立公司（BHK）技术制造的DG1900/25.4MPa-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生锅炉，出于锅炉的快速启动和低负荷运行的需要，确保过热器呈干态运行，设置了锅炉启动旁路系统。
内置式启动系统主要由启动分离器(由汽水分离器和储水罐组成)、大气式扩容器及水位控制阀(361阀)等组成(见图1)。
361阀为内置式启动系统中控制汽水分离器储水罐水位的关键部件，该阀疏水管道在运行中经常会出现强烈振动，严重时其通往锅炉定排的穿墙管可将墙体振坏。
本文就该电厂内置式启动系统运行中出现的361阀疏水管道振动问题进行具体分析，并提出防止策略。
2.管路振动时段和振动位置机组启动和负荷小于35% 锅炉最大连续蒸发量(BMCR)时，启动分离器以湿态方式运行，进入分离器的工质经汽水分离器扩容后，分离出来的水进入储水罐，后经361阀排向锅炉疏水扩容器或凝汽器；分离出来的饱和蒸汽进入过热器。
随着锅炉负荷增加，工质干度增加，储水罐中的水位逐渐下降，当负荷大于35%BMCR，361阀不再因储水罐水位高而打开，分离器由湿态运行转变为干态运行而完成启动过程。
根据生产现场情况，361阀疏水管路振动强烈的时段主要集中在投入运行初期和361阀开度大幅波动期间；振动强烈的位置集中在疏水至锅炉定排管路。
3.管道振动原因分析3.1疏水管道设计不当（1）从图2中可以看出，361阀至定排疏水管道段较长(两侧共约80m)，管道空间布局呈∏形布置，普遍采用单拉杆刚性吊架悬挂，使得整个管系刚度不够，自由度偏大，管道的自振频率较低，在低频激振条件下，管道易因共振而引发较大的振动[1]。
（2）从图2中可以看出，361阀布置在汽机侧0.5m高的位置，出于现场管道安装布局的需要，361阀至定排扩容器疏水管道大部分布置在5.5-6.0m层，更有361阀至定排扩容器疏水总管通往锅炉侧的管道布置在7.5m层。
当往定排扩容器疏水时，水流会在361阀后管道内形成一个急速转向，产生很大的冲击力，特别是在疏水初期，这种冲击力更大，进而诱发361阀至定排扩容器疏水管道的振动。
3.2流体脉动出于对储水罐水位的有效控制，在361阀的逻辑中，设计有快开和快关逻辑。
在361阀快开或快关的过程中，其疏水管道内流体速度忽快忽慢，压力忽高忽低，形成一种不稳定的流体状态。
该不稳定液体对管道的作用力，可以看作是在静力(相当于压力脉动的平均值即平均压力对管件的作用力)的基础上额外加上一个脉动力(相当于压力脉动偏离平均压力部分即脉动压力对管件的作用力)。
此脉动力引发管道的振动响应，当管道对于次脉动产生的激励响应频率与其自身的固有频率相重合时，管道与脉动就会产生共振。
3.3汽液两相流在启动系统中，361阀前管道设计压力为28.8MPa，设计温度为375.00℃。
361阀至定排扩容器电动闸阀前管道设计压力为28.8MPa，设计温度为164.14℃；电动闸阀后管道设计压力为0.9MPa，设计温度为80.00℃。
在机组极热态启动过程中，储水罐内工质温度在360.00℃以上，出于对凝汽器的保护，最初储水罐内的水经361阀后疏往定排扩容器。
虽经361阀及其管道的节流和冷却，但整个过程中压降速度大于温降速度，最初进入361阀至定排扩容器电动闸阀后的工质可能为汽态或汽液两相流。
使得管道内壁处在汽液两相流体的紊流层，从而引发管道振动。
另外，流体在输送过程中必然会产生压降，随着压力的降低可能出现液体汽化现象，当液化产生的气泡破灭时，就会发生汽蚀，从而诱发管道振动。
图1 启动分离系统示意图3.4管道受到热冲击机组进入直流运行后，361阀将强制关闭，退出运行，从而隔断储水罐侧高温高压系统与凝汽器或定排侧的低温低压系统的联系。
但在停炉或紧急事故阶段，需要投入361阀运行，而此时的361阀前后管道内工质参数相差巨大，如果贸然打开361阀，必然对361阀及其管路造成热冲击。
管路受热后将开始膨胀升长，温差越大，膨胀量越大，一旦膨胀受阻，将会使管路在受阻处产生较大应力并开始向自由空间运动，引发管道的形变和振动。
图2 361阀疏水管道系统结构示意图4.防范措施总结4.1增加刚性限位支架对管路振动情况进行模态分析和应力计算，在此基础上，为防范管路振动，采取了有效措施。
在361阀至定排扩容器疏水管路的较长水平段上增加3处刚性限位支架(图2中a 、b 、c 点)和1处液压阻尼器(图2中d 点)。
其中a 点和b 点的限位支架限制管道沿y 向和z 向的晃动， c 点的限位支架限制管道沿x 向和y 向的晃动； d 点的液压阻尼器水平布置，消化吸收管道沿z 向的振动能量。
改造后增加了水平段管路的刚性，提高了其自振频率，取得了较好的效果。
4.2消减管系的激扰力（1）在冷态启机过程中，为减少工质损失和提高产汽率，给水流量应控制到较小程度，为减小361阀调节幅度，维持疏水管内流量稳定，采用投运单侧361阀来调整储水罐水位。
（2）完善361阀联锁逻辑。
1）取消原有“贮水箱水位大于18m 且361阀没有在开位且贮水箱压力小于12Mpa 则对应快开电磁阀动作，联锁快速全开361阀”逻辑，避免因361阀快开造成疏水管内水流量突增，增大对管道的脉动力。
取而代之，在分散控制系统（DCS ）汽机报警中增加“储水罐水位高”报警（触发条件为：储水罐水位达到18m ），提醒运行人员手动干预储水罐水位的调整，因为储水罐水位的高低关键还是在于给水流量的调整。
2）在储水罐液位控制站自动口设置限速模块，对系统自动与手动切换时361阀开度调节指令的偏差进行平滑作用控制，使储水罐液位控制站平稳地由手动指令过渡到更为合理的自动控制参数，防止出现指令偏差大而导致361阀开度大幅波动的现象[2]。
3）在锅炉启动阶段，随炉水焓值的上升，将会产生汽水膨胀现象。
为防止汽水膨胀引起水位的剧烈变化，而使361阀异常动作，对其开动作进行速率限制，防止汽水膨胀时水位迅速上涨，导致361阀开度突然大增；当储水罐液位从高位开始下降时，给水位信号增加一负偏置，以防止水位变化过大[3]。
4）由于储水罐液位允许控制范围较大，且361阀流量特性较好。
当没有联关指令且分离器压力小于11MPa时，361阀调节采用开环控制，根据分离器水位确定开度指令。
水位调整下限为10m，上限为16m，在此范围内，361阀开度指令按0%-100%调节[4]。
（3）在361阀运行期间，加强锅炉给水和燃料的调整，维持给水流量相对稳定，维持361阀开度在15%－30%小范围波动，防止361阀大幅开/关而造成管道内工质流量的大幅波动。
锅炉汽水膨胀期间，停止对锅炉燃烧和给水的调整，以减少对361阀水位控制的扰动因素。
4.3 加强361阀及其附属管路的暖管锅炉转直流运行后，361阀强制关闭，但在紧急事故或停炉阶段，需要打开361阀对储水罐水位进行控制。
但是361阀前管路内工质压力和温度相当高，为防止361阀突然开启对系统造成冲击。
需提前对361阀及其附属管路暖管。
（1）在锅炉直流运行中，打开省煤器出口至361阀的暖管阀(图1中#4和#8阀门)，及储水罐至过热器二级减温水的截止阀(图1中#9阀门)。
加热水经暖管阀流向361阀后，倒流入储水罐内，再经储水罐至二级喷水管路排走，实现对361阀及其前管路的在线暖管。
（2）在361阀投入运行前，全开361阀后所有疏水门，稍开361阀(5%左右开度)，对管路暖管10-15min，待疏水管温度高于150℃，暖管结束。
然后，根据需要开启361阀至凝汽器电动阀(图1中#2或#6阀门)或至定排电动阀(图1中#3或#7阀门)。
手动调节361阀开度，待储水罐水位基本稳定后，将其切自动控制方式。
5.结束语本文从现场实际出发，深入总结了生产经验，较为系统的分析和解决了361阀管路振动的问题，并在实际生产中得到了较好的效果。
可为其他电厂同类型机组在投运361阀时防止管路振动提供借鉴。
参考文献：[1] 邓广发,张超群,董强,等.发电厂汽水管道振动的原因分析及消除[J].华东电力,2005(7):97-98.[2] 彭勃，周隆.600MW直流炉储水罐液位控制技术分析与改进[J].广西电力,2009(2):58-60.[3] 卢斗，林正春，代茂林.超临界直流锅炉汽水分离器储水罐水位的控制[J].发电设备,2006(1):58-62.[4] 熊建明，王伯春，陈彦峰.600MW机组锅炉361阀的工作原理及调试特点[J].湖南电力,2008(5):44-45.。