600MW直接空冷机组空冷凝结水下降管道冲击振动原因分析及处理措施
600MW机组汽轮机异常振动的原因和处理

600MW机组汽轮机异常振动的原因和处理发布时间:2021-08-06T17:23:23.270Z 来源:《中国电业》2021年11期作者:王继涛[导读] 在电厂机组发电负荷不断加剧的影响之下王继涛中电投电力工程有限公司上海 200233摘要:在电厂机组发电负荷不断加剧的影响之下,对于汽轮机组的各项故障表现和隐患问题也要给予更高程度的重视,结合系统运行参数等做好监测与运维管理,避免因机组的异常故障影响电厂的正常运转,对存在的安全隐患及时进行规避。
在汽轮机组的运行过程当中会因为气流和气压的影响而造成振动问题,必须及时进行分辨处理强化安全保障,因此,本文将系统性地介绍汽轮机组产生振动故障的表现与危害,结合常见诱因详细讨论在进行排障处理时的基本方法流程。
关键词:600MW机组;汽轮机;异常振动引言:随着电力生产规模的不断扩大和机组运行数据的优化调节,汽轮机在运转过程当中对于蒸汽压力的控制程度在不断增加,和电力资源的产量、电厂机组的发电效率等有十分密切的关联,必须要对该机组运行做好监测和故障预防,特别是对于一些常见的异常振动和声响问题要提高敏锐度,加强潜在隐患的排查与分析力度,通过系统的定检预测针对常见的几种故障诱因做好排除与处理,为保障电厂汽轮机组运行安全、生产经济效益等做好保障工作,不断促进电厂生产现代化。
一、600MW机组汽轮机的故障概述汽轮机组是电力生产过程当中通过蒸汽实现能量转化的重要设备,在其运转的过程当中需要承受高温高压的环境,必须要通过及时有效的运维调整来解决机组的各类故障问题。
异常振动与声响是汽轮机组较为常见的一种问题,由于其诱因较多在进行排障处理时花费的时间周期更长,且为保证技术人员的安全性必须要在停机的状态下进行拆解检验和信息调取,对于电力资源的生产效率会产生一定的影响,必须要加强重视并提前做好监测预防工作[1]。
机组的异常振动主要出现在轴承、扇叶等多个位置,在开启机器后由于蒸汽流量与压力的作用导致在不同部位出现了高频、低频等各类异常震动现象,对于电力生产产生了极大的安全威胁,必须要做好排障处理。
中央空调冷却水管道震动和异响维修

中央空调冷却水管道震动和异响维修水在管道内高速运行时,必然会产生很大的阻力和摩擦力,当在起停水泵的瞬间,使这种力在极短的时间内达到最大,这种力作用在管道上就会产生强烈的震动和异响。
如果没有采取必要的措施来消除这种力,会导致不必要的损失甚或人身伤害。
本文结合实例来分析中央空调冷却水管道起停水泵时震动和异响的维修解决过程。
标签中央空调管道;异响;维修1 引言随着中央空调使用需求的不断增大,且在高层建筑的使用中,由于主机和泵房一般设置在建筑的地下楼层,而冷却塔一般设置在建筑物的顶层,管道的垂直落差比较大。
由于管道系统靠泵传输动力,在启停泵的瞬间、过大的管内水压得不到及时释放,极易发生强大的冲击力使管道系统剧烈振动,降低管道寿命,严重时会使管道系统瘫痪,危及系统安全。
因此,以制定相应的防护策略,将危害降到最低,对确保工程安全显得尤为必要和重要。
2 管道系统震动和异响的分析管道系统震动和异响是指在水管内部,管道内壁光滑,水流动自如。
当打开的阀门突然关闭,水泵机组突然停车,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化水流对阀门及管壁,主要是阀门和弯头处会产生一个压力。
由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用。
还有就是电动水泵全电压起动时,在很短的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。
由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过高或过低的冲击,以及出现“空化”现象。
压力的冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管子一般,出现“水锤效应”。
3 管道系统震动和异响的解决方法管道系统震动和异响的原因主要是因为起泵、停泵、开关阀门过于快速,使水的速度发生急剧变化,从而使水在短时间内冲击管道及阀门在引起一种强烈碰撞导致。
此现象的危害性很大,严重时可以导致管网破裂和阀门损坏,所以,采取相应的预防措施极为重要,平时的预防措施主要有以下几个方法:3.1 开关阀门过快引起的管道系统震动和异响3.1.1 延长开阀和关阀时间。
600MW机组汽轮机振动故障分析

600MW机组汽轮机振动故障分析进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的各行各业都取得了非常快速的發展,作为反应汽轮机组运行过程中安全性的最重要的指标,汽轮机转子振动是会受到很多因素的影响的,并且当其出现故障时,要想对其原因进行查明也是较为困难的。
本文便是针对大机组的汽轮机由于联轴器外罩以及护板等脱落而导致的机组停机和振动过大等问题,对发电厂的安全性造成了严重的影响,文中就我国上海汽轮机厂所生产和制造的600MW的汽轮机出现的几类振动故障进行了分析,并简述了其发生的原因和应采取的对策。
标签:600MW机组汽轮机;振动故障;产生原因1 某发电厂3号机组轴的振动故障分析1.1 振动故障经过的描述在2010年4月22日时机组的负荷为550MW,继续增加负荷后,3号机组的5号轴瓦的轴出现了振动的问题,在X方向上轴振动时从24um开始发生波动的,幅度在16-40um的范围内,而在Y方向上,振动时从45um是开始发生波动的,幅度在35-90um的范围内。
并且随着所受负荷的不断变化,5号轴瓦的轴振动情况是不断间歇波动的,严重的影响了机组的稳定性和安全性,因此暂停机组的运行。
1.2 振动故障的原因分析在2010年5月8好对3号机组开机检查,将其轴承盖打开,我们发现低压转子以及中压转子联轴器罩壳的两侧板均脱落,并且调速板的侧板掉落在了轴承座的内部,而发电机端的侧板套则是随着转子进行转动的,产生了4处磨痕。
在这4处磨痕中,最严重的为发电机端联轴器的凸台磨痕,磨痕的宽度约为60mm,而深度也达到了10mm,并且从调速端到发电机端是逐渐变浅的。
在发电机端外缘处和螺栓调速侧的磨痕都是较浅的,轴颈和联轴器的连接处也有磨痕存在。
联轴器的罩壳侧板为什么会脱落呢?这主要是由于联轴器罩壳3mm厚侧板和中间的上、下两个半圆形拱板的焊接方式都是采用点焊,刚度较差,侧板也容易出现变形,一旦出现了触碰和摩擦,侧板就很容易脱落。
600MW超临界机组凝泵3B振动大的原因的分析与处理

600MW超临界机组凝泵3B振动大的原因的分析与处理摘要】本文介绍上海KSB公司在引进国外技术的基础上改进设计而成的凝泵3B的结构,针对凝泵震动大的问题,进行了原因分析和处理,给出凝泵异常的分析过程和处理途径。
【关键词】凝泵;震动;分析;复核;运行1 概述我厂凝结水泵是上海KSB公司在引进国外技术的基础上改进设计而成,作为发电厂凝结水系统升压泵,自2005年投入以来,在我厂三台机组中运行效果良好。
2010年以来,我厂陆续对三台机组中的B泵进行了电机的变频改造。
本次检修的凝结水泵3B属于大修检查标准项目,在检修前,震动值在水平方向最大值是0.09mm左右,垂直方向0.03mm以内。
2 凝泵3B的构造及相关参数华润电力(常熟)有限公司凝结水泵为筒袋型立式四级离心泵,型号为NLT500-570型,泵体带有推力轴承,电机也有推力轴承和导轴承,泵体导轴承采用一种高分子材料(AC-3)。
电动机转子依靠上部的推力瓦悬挂支撑,泵转子由下部的推力瓦悬挂支撑。
变频前额定工作转速1500rpm,额定压力3.5MPa;变频后额定转速1250rpm,额定压力2.5MPa。
3 凝泵3B解体时发现的问题及对策3.1凝泵叶轮原跳动值及调整后跳动值见表1,叶轮口环跳动值标准是0.18mm以内;第三级叶轮口环在入、出口侧分别短1.8mm,处理方法是对第三级叶轮入、出口侧根部凸台分别车去1.8 mm、1.5 mm,以确保泵体的轴串在图纸要求范围之内,并委托加工厂家做转子高速动平衡试验,动平衡试验结果在标准范围之内。
3.2推力轴承推力头与推力轴承配合部位局部轻微腐蚀,局部出现凹坑(凹坑深度0.05mm左右),固定测点的推力瓦块及与其对应的推力瓦块下部碗型垫片对应推力瓦块接触部位局部轻微磨损,故决定重新采购更换新的推力轴承。
3.3凝泵叶轮原跳动值及调整后跳动值4 凝泵3B试转时凝泵3B振动大的检测及分析4.1测试设备现场在凝泵电动机上轴承横向(厂房横向)、纵向(厂房纵向)布置测点,采用本特利9200速度探头采集振动信号,信号送入本特利VIBRO 905数据采集分析仪,对振动进行测试分析。
600MW汽轮发电机组振动问题分析

600MW汽轮发电机组振动问题分析本文旨在针对国产的600 MW大容量汽轮发电机组进行振动分析,该发电机组有两种结构,现在将分别对不同结构的机组进行异常振动分析研究,找出振动的实质性因素,为处理振动问题提供有效的总结和一些现场处理的措施与方案。
标签:振动600 MW 蒸汽低压转子一、轴系结构类型由我国生产制造的600 MW汽轮发电机组分为两种轴系结构。
亚临界600 MW机组是早期的高压转子和低压转子分开,由11个轴承构成;另一种超临界600 MW机组轴系结构的该汽轮机组由高中压转子组合成一个转子,由9个轴承构成。
其发电机转子的轴系排列结构均是这样的顺序:高压、中压、2个低压、发电机和励磁机等转子。
若是后来投入运行的超临界600 MW机组是高压与中压组合成一个高中压转子。
两种轴系结构的机组的转子均是由刚性联轴器来连接的,转子都是双支承结构,亚临界机组的三支承结构是励磁机转子,超临界机组的却是集电小轴。
另外一个区别就是不同的厂家在生产该机组时将两低压转子间用一个连接短轴连接,大致的原理基本是一致的。
二、现场常见振动问题的分析和治理1.低压转子的振动分析和治理1.1轴承座的振动问题轴承座出现较大的振动是很多出现振动的早期国内生产的600MW机组的一个共同问题,轴承座振动不会造成轴振动的大型问题,但反映了轴承座出现了振动问题,有的还有振动超标的性质。
这样过大的振动问题缘由是因为轴承座的动刚度小的因素。
早期国产機组的低压转子的轴承座的振动原因多数是因为其坐落于低压缸凹窝之上,而该低压缸钢性弱,尺寸偏大,所以会造成轴承座的动刚度下降,由此开始出现轴承座的偏大振动问题。
后期制造的机组将低压转子的支承轴承改变成落地式的构造,轴承座就不会受到低压缸的刚度所影响,然而还是出现了轴承座的异常振动,此时的振动就与轴承座自身的支承刚度有关,表明其刚度出现了不足的问题。
当机组运行过程中,现场出现轴承座的异常振动时,其解决方案是首先对低压转子的动平衡进行调整,最大限度减小其激振力。
600MW超临界汽轮发电机组振动问题分析

600MW超临界汽轮发电机组振动问题分析摘要:汽轮发电机组的振动问题是电厂机组云心常见的故障现象,长时间的振动可能导致转动部件的疲劳损伤、轴承磨损、设备共振等问题,严重时可能导致设备损坏,影响电力生产的安全性和稳定性。
本文针对600MW超临界汽轮发电机组振动问题进行了深入分析。
包括转子质量不平衡、蒸汽激振力、轴系不平衡、轴承座和基础松动等。
并提出了一系列针对性的解决措施。
希望本文的研究能够为解决600MW超临界汽轮发电机组振动问题提供一些有益的思路和方法。
关键字:600MW超临界汽轮发电机组;振动问题;原因分析;解决措施在电力系统中,600MW超临界汽轮发电机组作为核心设备之一,具有较高的热效率和功率输出,其运行稳定性和可靠性对于整个系统的安全和稳定具有至关重要的作用。
然而,在实际运行中,汽轮发电机组经常会出现各种问题,其中振动问题是最为常见的问题之一。
振动问题不仅会影响设备的正常运行,还会对设备的安全性和可靠性造成威胁。
因此,对600MW超临界汽轮发电机组振动问题进行深入分析,并提出相应的解决措施,对于保障电力系统的安全和稳定具有重要意义。
一、转子质量不平衡在转子的制造过程中,材料不均匀、加工误差等因素可能导致转子质量不平衡。
此外,长期运行中的磨损、腐蚀等问题也会引起转子质量不平衡。
安装过程中,安装不到位或轴承座与转子对中不良等也会导致这种不平衡。
这种不平衡质量会在转子旋转时产生离心力,进而引起机组振动。
由于转子不平衡质量在旋转时产生的离心力是周期性的,因此机组的振动频率与转子的转速一致。
通常情况下,振动大小会随着转速的增加而增加。
这是因为随着转速的增加,不平衡质量产生的离心力也相应增加。
如果转子的不平衡质量主要集中在某一侧,那么振动的方向将与转子的旋转方向一致。
另外,由于转子的不平衡质量是固定的,因此振动的幅值和相位角通常不会随时间变化,表现出较好的稳定性。
针对由转子质量不平衡引起的振动问题,可以采取以下措施进行解决:通过在转子上添加平衡块,使转子在旋转时达到平衡状态,从而消除因转子不平衡引起的振动;改善蒸汽管道状况可以降低机组振动;调整轴系上各轴承座的相对位置使整个轴系的平衡状态达到最优;针对地基不牢固或轴承座松动引起的振动问题,可以通过加固轴承座和基础的方法来解决。
600MW直接空冷机组轴振动保护误动作分析
第10卷(2008年第8期)电力安全技术S黼60刚w直接空冷机组轴振动穗护误动作分柝~秦治国(国电电力大同发电有限责任公司,山西大同037043)大同发电公司(大同二电厂二期)7号机是2005一04—28经过168h运行后,投入商业运营的。
是国内首台直接空冷的600M W机组,汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽反动式凝汽式汽轮机,由1个高压缸、1个分流中压缸和2个分流低压缸组成。
轴振动传感器设计安装在汽轮机前箱至发电机端共10个瓦,每瓦安装X与Y且与水平成45。
的双支传感器。
传感器使用的型号为330103,接收信号模件为3500/42M,每一模件接收4路信号,共使用5块3500/42M模件;出口继电器模件为3500/32,每模件有4个出口继电器。
停机逻辑为1~10瓦20支传感器单支信号高或逻辑实现停机。
机组同时配置TN8000振动监测分析诊断系统。
1事故概况2006—1l一2l T2l:3l:00,大同发电公司7号机组带负荷600M W运行,机组1~10瓦轴振动值显示正常,3号瓦x向轴振动值显示47um,Y向轴振动值显示48“m,2l:3l:27,3号瓦Y向轴振动值在D C S画上面突然由48“m升至320¨m,主汽门关闭,发电机解列。
事故首出掉机原因:轴振动大停机信号发。
2事故原因查找‘经检查TN8000系统分析曲线与数据,停机前后3号瓦Y向轴振动波形、相位、频谱、轴心轨迹并无异常状况。
只是检查传感间隙电压记录中发现,3号瓦Y向轴振传感间隙电压停机瞬间由一12.3V变为一7.3V,这是造成停机的原因。
为找出间隙电压突变的原因,进行了以下几方面工作。
(1)信号干扰检查。
传感器330103—00—05一10~02—00,经过延伸电缆330130—080—00,接至前置器330180—090—00。
从前置器到3500/42M板卡接线的3根线为一24V电源V T、信号线O U T、信号地线C O M。
600MW汽轮机组轴瓦振动分析与处理措施分析
600MW汽轮机组轴瓦振动分析与处理措施分析摘要:本文旨在对600MW汽轮机组轴瓦振动进行全面的分析,并探讨相应的处理措施。
本文将对600MW汽轮机组轴瓦振动的机理进行详细分析,以揭示其产生的原因和机制,提出一系列有效的处理措施,以降低轴瓦振动的影响并提高汽轮机组的运行效率和可靠性。
通过本文的研究,希望能够为解决600MW汽轮机组轴瓦振动问题提供科学有效的方法和参考,为电力系统的可持续运行和发展做出贡献。
关键词:汽轮机;轴瓦;振动前言近年来,随着工业化和电力需求的不断增长,大型汽轮机组在电力系统中的重要性日益突出,随之而来汽轮机组运行中的故障和振动问题也日益引起关注。
特别是轴瓦振动作为一种普遍存在的振动问题,在汽轮机组中造成了严重的运行障碍和安全隐患。
在汽轮机组中,轴瓦振动是指叶轮和轴瓦之间的相对运动产生的振动现象,这种振动不仅会增加系统的能耗和磨损,还可能导致设备的过早失效和维修时间的增加,从而影响整个电力系统的稳定运行。
因此,对于600MW 汽轮机组轴瓦振动进行深入的分析和处理措施研究具有重要的理论和实际意义。
一、600MW汽轮机组轴瓦振动分析方法(一)振动测量600MW汽轮机组轴瓦振动分析是保障汽轮机组安全运行的重要工作之一,振动测量是一种常用的方法。
振动测量可以使用专业的振动测量设备和传感器对轴瓦进行实时的振动参数测量,这些参数包括振动幅值、频率、相位等。
通过振动测量,可以监测轴瓦振动的实际情况,并对可能出现的问题进行预警与分析。
振动测量可以帮助确定振动参数的变化趋势,比如振动幅值是否逐渐增大,频率是否趋于稳定等,从而判断轴瓦磨损程度。
振动测量也能够发现异常情况,如突然增大的振动幅值、频率的突变等,这表明轴瓦出现了故障或不正常状况。
振动测量的结果可以为工程师提供有价值的数据,并指导他们采取相应的维护和修复措施。
比如,当振动幅值达到一定阈值时,可以进行轴瓦的润滑调整或更换;当频率发生异常变化时,可以进行轴瓦的动平衡调整;当相位存在问题时,可以检查轴瓦间的配合情况等。
电厂冷再管道水冲击的原因分析及防范措施
电厂冷再管道水冲击的原因分析及防范措施摘要:广州中电荔新电力实业有限公司#2机组启动期间发生较为明显的冷再水击现象,冷再管道振动较大,为避免水冲击现象继续扩大、造成不必要的设备损坏,本论文作者从水冲击产生的机理着手,分析本厂水击发生的原因、特点,并提出相应、有效的防范措施。
关键词:冷再管道;水冲击;原因分析;防范措施;1、概述中电荔新#2机组汽机为东方汽轮机厂CC330-16.67/3.5/1.0/538/538型亚临界、中间一次再热、单轴、两缸两排汽、双抽汽凝汽式供热汽轮机,高中压合缸。
最近三次启动时间分别是:2015年12月24号、2016年2月23号、2016年4月5号,都不同程度的出现了冷再水冲击迹象。
2015年12月24号水冲击迹象初现;2016年2月23号水冲击最为明显,冷再管道振动最厉害;2016年4月5号启动时水冲击现象稍微减弱。
因此,研究#2机组水冲击发生原因,并采取有效的防范措施,对于热力管道、电厂安全运行有着较为重要的意义。
2、水冲击发生的机理水冲击又称水锤,是由于蒸汽或水忽然产生的冲击力,使承载其活动的管道或容器发生不畅的情况下产生的。
电厂中的水冲击大多是由于蒸汽管道积水或疏水不畅而形成空气塞、水塞障碍,以致高速蒸汽不能顺畅通过,于是蒸汽冲击这些水塞,从而发出巨响和强烈的震动,甚至造成设备的严重损坏。
3、水冲击的危害水冲击事故是电厂经常发生的事故,轻则引起管道的强裂震动,重则破坏管道的支吊架,拉裂管道弯头焊接口,若水冲击事故发生在汽轮机内部,其造成的危害将更大,直接损伤汽轮机叶片,冷水冲击热态汽轮机会使汽缸、大轴产生巨大的热应力,直接导致汽缸和转子发生变形、弯曲,出现或扩展裂纹,严重损害汽轮机,甚至导致整台机组报废。
1.我厂发生水冲击的特点1)都是发生在机组启动期间;2)都是发生在再热冷段;3)都是零米冷再管道振动最大,越往上管道振动越小;4)都是发生在高旁开度在10%以上,且振动随着开度的变化呈正比关系;5)水冲击持续时间为一到两个小时;6)发生水击时再热冷段疏水温度都在100度以下;7)发生水击时再热器入口温度都在100度以下;8)高旁后温度在100度以上水冲击现象逐渐减小至消失。
凝结水再循环管道振动原因及减振措施
凝结水再循环管道振动原因及减振措施作者:郑昀,庄发成,余建中来源:《科技与创新》2014年第21期摘要:对比了福建省内某电厂一期、二期工程600 MW发电机组凝结水再循环管道的设计和布置,经过分析,得出了一期管道振动的原因。
在二期设计中做出了一些改进,基本解决了凝结水再循环管道的振动问题。
关键词:火力发电厂;凝结水;再循环管道;振动中图分类号:TM621.7+2 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)21-0006-02汽水管道振动是影响火力发电厂安全生产的常见原因之一。
强烈的管道振动会使气阀工况变差、控制仪表失灵,管道附件,尤其是管道的连接部位和管道与附件的连接部位等处发生松动和破裂,轻则发生泄漏,重则会由于破裂而引发污染或爆炸,造成严重的事故。
而在众多汽水管道振动中,凝结水最小流量再循环管道因为接收容器工作背压低,汽蚀和闪蒸工况严重,出现管道振动的概率最大。
在福建省某电厂一期工程试运行期间,在现场调试时发现,凝结水再循环管道出现了较大的振动,而二期管道却正常、平稳的运行。
对比了一、二期工程,针对凝结水最小流量再循环管道振动的问题进行分析,提出了相应的设计整改和优化方案。
1 工程介绍福建省内某火电厂规划容量为8×600 MW超临界燃煤机组,一、二期建设规模分别为2×600 MW火力发电机组,配套建设烟气脱硫设施。
该电厂在系统中主要承担基本负荷,能满足电网调峰的运行要求。
其中,锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型、露天布置燃煤锅炉;汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机;发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的水氢氢冷却、隐极式同步发电机。
2 系统介绍电厂一期、二期凝结水系统的设置都是按汽轮机在VWO工况时可能出现的凝汽量,加上进入凝汽器的正常疏水量和正常补水量设计的。
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600MW直接空冷机组空冷凝结水下降管道冲击振动原因分析及处理措施作者:苑志军赵佰千冯振远张兴凯苏醒来源:《中国科技纵横》2018年第18期摘要:我厂一期为2*600MW亚临界空冷燃煤机组,2008年投入运行,采用斯比克(SPX)冷却技术有限公司生产的SRC型单排管机械通风直接空冷系统(ACC),单机换热面积1605780m2共8列,56台风机,每列设两个逆流单元。
若空冷凝结水下降管冲击振动则直接影响机组安全运行。
关键词:空冷凝结水下降管道;冲击振动分析;处理措施中图分类号:TK264.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)18-0142-031 设备概述陕西府谷电厂一期2×600MW直接空冷机组,一采用斯比克(SPX)冷却技术有限公司生产的SRC型单排管机械通风直接空冷系统(ACC),单机换热面积1605780m2,共8列,56台风机,每列设两个逆流单元。
空冷系统自投运以来,春、冬两季的空冷凝结水下降管冲击振动频发。
该现象会使管道焊口撕裂、吊架脱落,管道漏真空造成机组非停事件。
空冷凝汽器(ACC)通过向大气释放热量对汽机排汽和汽机旁路的减温减压蒸汽进行冷凝。
府谷县不属于高寒地区,初设时室外空冷凝结水系统的保温做到距地面13m的高度,各列凝结水支管、横向母管和下降管13m以上部分未敷设保温,裸露部分占80%。
发生冲击振动的部位在“S”型下降管转弯处。
空冷岛凝结水下集箱Φ610×8mm,空冷岛凝结水支管:Φ168.3×7.1mm,Φ219.1×6.3mm,Φ273×6.3mm,Φ457×6.3mm,Φ610×6.3mm,空冷岛凝结水下降母管:Φ660×8mm。
府谷电厂的空冷系统每一列凝结水下联箱在逆流排处设两个排出口,蒸汽凝结成水后由排出口流入该列凝结水支管;1-4列和5-8列的各列凝结水支管分别在空冷岛平台下部汇成两段横向母管,每段母管接一下行的“S”型下降管,在距地面2.5m高度转为水平管道通过真空除氧器进入汽轮机排汽装置,凝结水靠自然重力回流至热井。
空冷岛平台下部两横向凝结水母管在相邻的端部设有向上弯曲的“Ω”型联络管,以保持两段背压均衡。
冷却元件为翅片管束。
翅片管束是传热效率高、空气阻力小、性能先进、强度能满足安装、运行、维修、冲洗要求的冷却元件。
采用的冷却元件为单排管方案,翅片管基管采用钢覆铝结构,基管壁厚为1.5mm,翅片采用铝翅片,厚度为0.30mm。
每根管束两侧均有独立的,而并非相邻管束公用的铝盖板,盖板厚度为0.4mm。
在所有的运行条件下,翅片管束不能有水平和垂直方向变形,其翅片也不能有变形发生,翅片有足够的强度,能够承受高压水冲洗而不会遭受永久性的损伤变形。
不论是空冷凝汽器内每个管束的温度是否一致,均保证在所有运行条件下,所有的管束中均充满蒸汽。
冷却管束、集管和相关管道采用自排水设计,其布置应便于蒸汽的有效分配及凝结水的回收。
空冷凝汽器能承受在距地面57m处的阵风的影响。
冷凝器的布置不因为热膨胀或内部过压力等原因而产生过大的应力。
为了保证系统的真空气密性,冷凝器的管束、集管和蒸汽分配管道必须采用焊接连接。
汽机的排汽应在整个系统的冷却管束内均匀分配。
冷却管束安装在由侧板,支撑和定位装置组成的结构内,形成能够吸收热膨胀的自支撑单元,对所有管束焊缝进行泄漏试验,对于集管的进出口管道提供焊接用的接管座。
集管的尺寸和形状保证蒸汽能均匀分配至所有的冷却元件,在管束入口处无腐蚀。
对集管采用全焊接结构,焊接符合相关标准的规定,不采用螺纹连接及螺丝固定连接。
在焊接封闭之前,集管的内外表面进行喷砂除锈处理,处理后应达到净白(按相关标准)集管外表面进行油漆防腐处理(按相应标准),充分注意管束和管板之间连接的密封。
每块管束进行单独的气密性试验。
管束两端应采用可靠有效的封堵,以免损坏锈蚀。
每个风机对应的冷却管束(冷却单元)应有其空气通道,以保证冷空气进入及热空气排出,凝汽器支撑钢结构的布置不影响冷空气进入凝汽器。
不同冷却单元之间设隔墙,以免相邻冷却单元相互影响和相邻风机的停运而降低通风效率,隔墙便于拆装和维护,并具有一定的强度,以免由于振动而损坏。
对整个凝汽器除冷凝器风道以外的缝隙,采用抗腐蚀板进行封堵,以保证凝汽器不被旁路。
我厂所用风机为技术先进,性能可靠的风机,风机的性能参数及电动机功率通过优化计算确定,风机的静压效率不低于58.9%。
风机和电动机为户外型,能适应厂址地区的自然环境。
空冷风机采用双速风机。
顺流单元的风机减速箱有逆轉制动装置,用于逆流凝汽器的风机可以反转。
风机配有防冷淬的叶片,叶片应为整体部件,严禁采用多个部件通过螺栓连接组成一个叶片。
将风机叶片紧固在轮毂上,风机轮毂应为钢铸件或钢加工件。
风机叶片的尖端最大线速度值不超过40.00m/s。
风机不会引起其周围结构或凝汽器产生任何过大的振动,采用减震装置。
风机装设相应的振动保护装置。
风机配备玻璃钢钟型进风口整流罩,在整流罩上紧固镀锌钢网保护,保护网能承受1000N/m2的活动荷载。
在风机旋转时,减速箱有足够的润滑油。
减速箱设有防止油泄漏设施,注油后,注油孔不应有油泄漏。
油位标尺位于易接近的位置。
减速箱外壳坚固,由高质量铸铁制成。
为适应严寒环境,减速箱内设有防止润滑油冻结的装置。
抽真空系统:抽真空系统的功能是在机组启动和正常运行时排出汽轮机、空冷凝汽器和其它辅助设备和管道中的空气,建立和维持机组真空。
抽真空系统采用3台100%容量的水环式机械真空泵,其中1台运行,1台备用,一台检修备用。
一台水环式机械真空泵的抽真空能力应满足机组连续运行的要求。
真空泵布置在A 排外。
建立真空的抽真空设备全部运行的条件下,空冷凝汽器从当地大气压达到35kPa的时间不超过40min。
日常运行方式:风机自动投入;目前运行状况:风机自动投入,加负荷期间,手动调整风机频率,平衡空冷各列抽真空和空冷凝结水参数,减小凝结水管道振动。
2 空冷凝结水下降管道冲击振动原因分析机组在加负荷期间空冷岛凝结水管道有不同程度的振动。
春、冬两季的空冷凝结水下降管冲击振动时有发生,自从2016年#1机组凝结水下降管各加装一组稳流器后,振动大幅度减小,振动消除约80%,#2机组凝结水下降管振动在运行期间较#1机组偏小,仅在5-8列凝结水下降管加装一只稳流器,#2机组振动很少发生。
通过机组运行时对#1、#2机空冷凝结水管道观察得出以下几点结论:(1)冲击振动多半发生在环境温度-5℃-20℃下的机组高负荷时段,集中在春、冬季。
(2)一般表现为两根凝结水下降管中的一根发生冲击振动,而另一根运行平稳;或两根均发生,其中一根强烈,一根较弱。
(3)此类凝结水下降管的冲击振动和机组的真空严密性存在一定关系。
#1机真空严密性在50-80Pa/min,#2机真空严密性在120-180Pa/min,#1机冲击振动强烈,#2机运行平稳,并非真空严密性差的机组凝结水下降管冲击振动幅度大。
机组运行时对#1、#2机空冷凝结水管道通过温度检测,空冷岛真空调整及风机频率变化(见表1)分析出管道振动的原因有以下两点:(1)真空系统漏真空,漏入的空气被带入空冷岛使分配到各翅片管内的蒸汽不均衡,分配份额较多的管束,蒸汽凝结后温度较高,或还处于过饱和状态,含有蒸汽泡,随水流流入下降管。
(2)同一列的不同区域真空存在差别,逆流列真空最低,从该列其它风室单元流来凝结饱和水和部分带有汽泡的不饱和水,流至背压较低的逆流列时就会形成过饱和水,产生蒸汽泡,蒸汽泡来不及释放就在该列流入凝结水母管,从各列来的带有汽泡的凝结水在母管中汇合,向下流入下降管。
在下降管中,蒸汽泡向下的流速低于凝结水的流速,于是原来的汽泡就会和流来的小气泡汇合使汽泡逐渐变大,流速逐渐变小,下降过程中使处于室外自然环境下的凝结水管道介质温度逐步降低;在通过管道弯头时,汽泡会受挤压,凝结水的压力相对较高,在这三重作用下,大气泡破裂,形成强烈水冲击“水锤”、管道振动现象。
凝结水在流动过程中引发的冲击振动,是由于管内存在汽水两相流,凝结水中掺杂的未凝结汽泡汇聚后破裂造成。
具体的成因可以分析为以下过程:(1)空冷同一列不同区域的蒸汽分配不均匀,冷却过程中风量、翅片管的脏污程度存在差别,因此形成各区域凝结水的过冷度不同,即凝结水的溫度不同;同一列不同区域的背压也是存在差别(差别不大)。
逆流单元的蒸汽分配量最少,并在此蒸汽已接近全部凝结,并且抽空气管道在此持续抽吸作用下,因而此处背压是最低的,对应的饱和温度也最低。
从两侧流来的较高温度凝结水,在逆流单元的放水口附近将达到饱和或过饱和状态,产生第一批汽泡,并顺水流向汇集管。
(2)同一机组空冷各列的蒸汽分配不均匀,由于风场的影响,不同列风量分配不均;由于沿程阻力和局部阻力的因素,真空泵对各列的抽吸能力存在差别。
以上原因使各列汇集入空冷岛下部水平横管的水温存在差别,背压较高、温度较高列流入的凝结水温度高,其在相对凝结水母管的偏低背压环境下,存在达到饱和或过饱和状态可能,进而形成第二批汽泡流向“S”型凝结水下降管。
(3)空冷岛下部的两段凝结水母管间,设有均衡背压的“Ω”型联络管,两段母管的背压是一致的,但两管内的凝结水温度不同(原因:汽轮机A、B排汽装置的蒸汽流量不同、1-4列空冷单元和5-8列空冷单元的冷却状况不同),凝结水温度较高的母管内的凝结水,由于均衡背压对应的饱和温度低于或等于凝结水温度,会达到饱和或过饱和状态,在该侧的水平横向凝结水母管内形成第三批汽泡。
(4)真空系统漏真空,漏入的空气被带入空冷岛使分配到各翅片管内的蒸汽不均衡,分配份额较多的管束,蒸汽凝结后温度较高,或还处于过饱和状态,含有蒸汽泡,即第四批汽泡随水流流入下降管。
(5)因为每一列不同区域真空有差别,逆流风室真空最低,该列其它单元流来的凝结饱和水和部分带有汽泡的不饱和凝结水,流至背压较低的逆流风室时就会形成过饱和水,产生蒸汽泡,蒸汽泡来不及释放就在该列流入凝结水母管,从各列来的带有汽泡的凝结水在母管中汇合,向下流入下降管,在下降管中汽泡向下的流速低于凝结水的流速,于是原来的汽泡就会和流来的小气泡汇合使汽泡变大,流速变慢,下降过程中逐渐变大,由于凝结水管无保温,下降过程中凝结水冷却,流动转弯过程中汽泡会受挤压,越向下流,凝结水的压力相对越高,在这三重作用下,大气泡破裂,形成强烈水冲击“水锤”现象。
以上原因形成的汽泡达到一定的数量,在流经“S”弯下降管过程中,水流的速度大于汽泡下行速度,汽泡会形成拥集、汇聚由小变大,下降管的“S”型设计也加剧了该过程,在携有不断汇聚变大汽泡的凝结水流流经“S”弯时由于流速变缓,致使汽泡周围压力升高,加之凝结水下降管为裸管,凝结水温度在流动过程中是不断下降,以上因素使大汽泡在转弯处破裂形成水冲击,引发凝结水下降管发出强烈冲击声响和振动。