摘要：为了从根本上解决超临界机组汽动给水泵存在的振动问题，首先在分析汽动给水泵转子的结构特点基础上，建立了汽动给水泵转子支承系统的有限元振动分析模型。然后，应用该模型计算了转子系统的临界转速及其模态振型。最后，通过在叶轮上施加不同不平衡品质的原始不平衡质量方法，计算了转子系统的不平衡响应，分析了不平衡响应与叶轮不平衡品质的关系。研究结果表明，超临界机组汽动给水泵转子为刚性转子，在工作转速下，转子振动对出水口处叶轮的偏心质量比较敏感；提高叶轮的不平衡等级可以减小转子的振动，但是需要同时提高各个叶轮的不平衡等级才能获得明显效果。因此，为了控制汽动给水泵转子的振动，需要从转子支承系统整体考虑，提高转子部件特别是叶轮的加工、安装和调试精度。
关键词：350MW；超临界；故障；措施
引言
近几年来，高参数的超（超）临界机组相继投运。超（超）临界机组运行的高参数，在带来更好的经济性的同时，对材料及运行条件要求也越来越高。在高温高压条件下，水蒸汽与铁的反应速率明显增加，因此高温受热面氧化皮的形成是一种必然的结果。随蒸汽在锅炉内循环，尤其是升降负荷阶段，形成的氧化皮异常剥落后，极易在弯管处堆积后堵管，造成爆管。
1350MW超临界机组运行常见故障
1.1受热面超温
锅炉受热面超温在运行中常有发生，对锅炉的影响不容小觑。当受热面超温，它所承受的热应力和疲劳损耗增加，严重影响其寿命，而且长时间的超温还会导致受热面爆破，严重威胁机组的安全性。影响锅炉受热面超温的因素有启动初期给水流量不足、给水品质不合格、受热面结焦及运行人员调整不当等因素。其中运行调整不当又可分为多个方面：一次风压偏高；再热蒸汽流量偏小；氧量控制偏高；干湿态转换过程中，盲目增加燃料量；没有根据燃烧需要调整各层燃烧器的配风，使得燃烧偏离设计值，火焰中心偏移等。针对受热面超温，解决的措施一般有：（1）锅炉启动过程中要严格按照启动曲线进行升温升压；（2）锅炉启动前，按要求对锅炉进行冷态清洗，点火后，当汽水分离器的出水温度达规定值时，对锅炉进行热态清洗，严格控制锅炉的汽水品质，当汽水品质不合格时，严禁锅炉转干态；（3）加强锅炉吹灰；（4）锅炉点火前必须满足其最小启动流量要求；（5）保持合适的煤水比，控制汽水分离器出口蒸汽的过热度在合理范围内波动；（6）锅炉启动时，控制好升负荷率，避免升负荷过快导致超温的发生；（7）调整主、再热汽温在正常范围内；（8）针对火焰中心偏高，燃烧滞后的问题，减小一次风压和一次风速；（9）合理控制炉膛氧量；（10）合理使用减温水和烟气挡板；（11）针对再热蒸汽流量小的情况，如是由于冷端抽汽量大造成的，需在启动时调整2号高加的投入时间。
1.2高调阀门杆脱落故障
现象说明高调阀通过调节系统控制高压缸的蒸汽进汽量，其开关调节通过油动机来实现。高调阀油动机活塞杆和高调阀阀杆通过中间连接杆固定，连接杆与阀杆连接处垫有0.5-1.0mm不锈钢垫以确保其无间隙，螺纹连接紧固，然后用φ12定位销连接，防止阀杆和连接杆转动脱开。由于机组在长时间运行或机组打闸时，添加的不锈钢垫片会有压缩，当连接杆与阀杆间的间隙存在时，在高频振动作用下，定位销会出现断裂或脱落。发现不及时就会造成阀杆脱开，进而导致该高调阀失去调节功能，造成阀门突关，各参数大幅波动，严重时会引起机组非停。
1.3制粉系统故障
通过观察同类型机组的制粉系统在运行过程中出现的各种故障，将其总结为以下 9 种：煤粉系统泄漏、原煤斗下煤不畅、给煤机皮带烧坏、给煤机进口闸板、制粉系统隔绝挡板卡涩、煤粉分离器堵塞、清扫风管堵粉自燃及磨煤机差压料位测量不准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析制粉系统产生各种故障和缺陷的原因，主要有设备制造及安装原因，设备调试及运行原因，另外还有气候等原因。天气是不可控因素，要想避免制粉系统故障还要从设备质量及运行方式着手。针对煤粉系统泄漏故障，应严格把控好设备和材料的质量关，尤其是密封面的材料质量，另外还要对制粉系统进行严密性检验，另外还要调整好密封风和一次风的压差；针对原煤斗下煤不畅故障，要保证煤的均匀性，尤其在雨季时，燃煤应尽量在煤棚储取煤，潮湿煤和干煤混合均匀后再送到煤仓；针对给煤机卡死皮故障，要注意石块等杂物的影响，必要时设备除大块装置，对滚轴筛、碎煤机设备也要加强运行维护；对于给煤机皮带烧坏故障，应保证给煤机煤质的干燥，保证及时上煤，发生空仓时，要及时停运给煤机；针对分离器堵塞故障，要及其清理煤质携带的铁丝、绳索等杂物；对于清扫风管堵粉故障，当制粉系统停运后，要对其进行吹扫。
2解决问题的技术措施
2.1给水控制策略
直流本生锅炉包含两种运行阶段，分别是湿态运行和干态运行。本工程中当机组负荷大于26%且储水罐水位控制阀关闭60s后，判定为干态运行。当负荷小于22%或储水罐水位控制阀没有关闭，判定为湿态运行。由于没有汽包，直流锅炉需设置专门的启动系统，在锅炉启动前建立足够启动流量和直流之前排除不合格工质。启动系统的主要功能是建立冷态、热态循环清洗，建立启动压力和启动流量，以确保水冷壁运行，最大可能回收启动过程中的工质和热量，提高机组的运行经济性。
2.2合理使用风水煤的锅炉主控指令，控制炉内温度场
炉内温度场的突变主要体现是壁温、中间点温度，它造成了锅炉本题的金属疲劳损伤以及中间点温度不可控，进而造成主汽温的不稳定，影响机组的出力。造成炉内温度突变的因素主要有风的阶跃动作，煤燃烧滞后，水的突变等因素所致，其中起主要作用的是风的阶跃动作造成。现在面对两个问题一个是克服直吹直流锅炉的滞后，又要保证机组动态锅炉炉内温度场均匀升速，锅炉燃烧稳定。因此我们要分别构建风、水、煤的锅炉主控指令，负荷动态前馈通过不同的速率限制后的动态前馈所构成的锅炉主控指令，分别对应煤主控指令、一次风压指令、二次风量指令以及给水指令，加快煤指令克服锅炉的滞后，用速率限制的锅炉主控指令分别对应一次风压指令、二次风量指令以及给水指令，保持锅炉温度场的均匀变化，达到主汽压力、温度的可控范围内的加速。
2.3解决液压加载系统故障的技术措施
油站正常运行要以油液清洁度要达到NAS1638标准的8级为前提。新机组投运半年后应进行换油，之后可改为一年换一次油，并且油站包含的各阀门，特别是比例溢流阀的电磁线圈起码每年清洁一次。加强对磨煤机液压力的监视，发现液压力突增或者突减时应考虑转移磨煤机负荷，并把比例溢流阀切到手动状态。如手动调整比例溢流阀而液压力没有发生变化时，应考虑停止磨煤机运行，通知检修处理。
结语
本文通过对超临界机组高温受热面氧化皮生成机理及剥落条件的分析，增加末级过热器及末级再热器管屏上壁温测点，更大范围检测锅炉左右炉膛受热面的温度变化，有利于运行人员的燃烧调整，延长锅炉受热面的使用寿命，最大限度的降低机组爆管、非停。虽然尚未根本解决高温受热面蒸汽氧化及氧化皮脱落的问题，但是随着国内外对亚超（超）临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化腐蚀治理研究的不断深入和经验的逐步积累，尽可能降低亚／超（超）临界机组锅炉高温受热面蒸汽氧化腐蚀及氧化皮脱落的几率，减少因此造成的锅炉爆管事件。
参考文献：
[1]刘德顺，戴巨川，胡燕平，等.现代大型风电机组现状与发展趋势［J］.中国机械工程，2013，24（1）：125-134.
[2]李辉，胡姚刚，李洋，杨东，梁媛媛，兰涌森.大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述［J］.电力自动化设备，2016，36（1）：6-16.
论文作者:艾尔肯•买买提
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
标签：锅炉论文; 机组论文; 转子论文; 指令论文; 制粉论文; 系统论文; 叶轮论文; 《电力设备》2017年第28期论文;