摘要：在国内的东汽300MW等级和600MW等级机组中，高中压转子一、二瓦瓦温高、振动大是一个十分常见的问题。尤其是在机组运行中，瓦温高、振动大严重影响机组的安全运行，但由于在运行中可调整手段较少，高调门阀序调整就是少有的有效的方法之一，可有效缓解机组瓦温高、振动大，确保一定时间段中机组安全运行。
关键词：瓦温高、振动大、阀序调整
前言
华能上安电厂二期330MW机组和三期620MW机组均为东方汽轮机厂产品，在日常运行中，均出现过#1、#2轴瓦温度高报警或者#1、#2轴振大报警的问题。由于机组正常运行期间，无法停机处理，根据设备结构情况，在电厂技术人员的分析研究下，通过调整高调门阀序，有效地改善了轴瓦温度和轴振，保证机组安全运行。
1设备及原理介绍
机组概况
华能上安电厂二期两台300MW机组于2009、2010年进行通流改造，改造后型号为N330-16.7/537/537，形式为亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机。每台机组有两个主汽门，四个高调门，其中一号主汽门后面为2、3号高调门，二号主汽门后面为1、4号高调门，并且一、二号主汽门无联络管。从机头向机尾看，一号高调门对应右下喷嘴，二号高调门对应左上喷嘴，三号高调门对应左下喷嘴，四号高调门对应右上喷嘴。
三期两台机组于2008年投产，型号为NZKN620-24.2/566/566，形式为超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、七级回热抽汽、直接空冷凝汽冲动式汽轮机。每台机组有两个主汽门，四个高调门，其中一号主汽门后面为1、2号高调门，二号主汽门后面为3、4号高调门，并且一、二号主汽门互通。从机头向机尾看，一号高调门对应左上喷嘴，二号高调门对应左下喷嘴，三号高调门对应右上喷嘴，四号高调门对应右下喷嘴。
高调门阀序对机组瓦温、振动影响的原理
机组运行时，高压蒸汽通过四个高调门及其喷嘴进入到高中压转子调节级叶片，推动转子旋转做功，每个喷嘴出来的蒸汽流都对转子叶片有一个力，综合起来形成合力，使得转子沿着转动方向旋转。
高中压转子两端轴颈处由一、二号轴瓦支撑，轴颈和轴瓦之间靠润滑油油膜连接，油膜有一定的厚度，油膜厚度大，转子轴颈处油量大，轴瓦温度低，但会引起转子失稳，振动过大；油膜厚度小，转子稳定性好，但转子轴颈处油量小，会引起转子和轴瓦摩擦热量大，瓦温过高。
对某台机组来说，每个高调门对应的喷嘴对转子的力的方向是固定的，但是由于高调门的阀序是可以变化的，每个高调门的开度是不同的，不同的组合使得转子受力发生变化，喷嘴对转子的力，方向不是很规则，可以简化的模拟成向上或者向下，通俗来说就是“压转子”和“抬转子”，从而改变油膜厚度，来影响瓦温度和振动。
各不同型号的机组由于喷嘴叶片线性不同，蒸汽流过喷嘴后对转子产生的力也不同，具体需要在实际运行或者做配汽优化试验来看不同高调门和高调门的开度变化对转子温度、振动的影响。
以我厂二单元机组为例，从机头向机尾看转子转向为顺时针，根据运行时各个高调门开度对转子温度、振动的影响，经过电厂技术人员的分析，各喷嘴对转子的力如下（受力只是向上或者向下是准确的，左右方向只是参考）：
以我厂三单元机组为例，从机头向机尾看转子转向为逆时针，根据我厂做的高调门配汽优化试验和日常运行时高调门开度对转子温度、振动的影响，经过电厂技术人员的分析，各喷嘴对转子的力如下（受力只是向上或者向下是准确的，左右方向只是参考）：
正是由于各机组喷嘴数和对对转子施加力的方向的不同，通过高调门阀序的调整，可有效使机组高中压转子瓦温和振动向着需要的方向改变，从而保证机组安全运行。
2案例介绍
1.我厂三号机组2010年通流改造后，原始阀序为1/2-3-4，即1、2号高调门先同时开，达到一定开度之后再开3号高调门，之后再开四号高调门。
2011年11月份，三号机阀序为原始阀序1/2-3-4，低负荷时，二瓦温度达到110℃以上，最高达到114℃（报警值105℃，打闸值115℃），经过对高调门的受力分析，需要提高蒸汽对转子向上的力，将阀序修改为2/3-4-1，二瓦温度降为107℃以下，有效缓解了二瓦温度高的问题，一、二瓦轴振有一定的上涨，但基数较小，不是很明显。
原因分析：三号机低负荷时，只是一号位两高调门开启，高调门，从转子受力分析图上，2、3号高调门对转子力的方向总体向上，1、4号高调门对转子力的方向总体向下，原1/2-3-4阀序时，1、2号高调门对转子的力抵消，阀序修改成2/3-4-1时，2、3号高调门对转子的力都是向上的，轴瓦和转子油膜变大，瓦温降低，振动轻微上涨。
2.我厂六号机组，2014年3月25日阀序为4/3-2-1，360MW负荷时，#1X由40um涨到110um，#2X由57um涨到67mm，负荷从460MW-600MW时1X和2X轴振曲线承对称布置，并且均处在较高水平，其中#1X振动最高达到124um，#2X振动最高达到144um。经过对高调门的受力分析，需要提高蒸汽对转子下压的力，将阀序修改为1/4-3-2，之后1X、2X轴振均在80um以下，但1、2瓦温度有一定的上涨，608MW时1瓦温度最高达到103.2℃，#2瓦温度达到100.8℃，较4/3-2-1阀序平均上涨了5-10℃，但均在报警值以下
原因分析：六号机组，从转子受力分析图上，2、4号高调门对转子力的方向总体向上，1、3号高调门对转子力的方向总体向下，原4/3-2-1阀序时，3、4号高调门对转子的力相反，但4号喷嘴数大，总体合理轻微向上，2号高调门对转子的力也是向上，转子和轴瓦油膜变大，振动较差，阀序修改成1/4-3-2时，1、4号高调门对转子的力相反，但4号喷嘴数大，总体合理轻微向上，3号高调门对转子的力向下，综合起来对转子的力向下，转子和轴瓦油膜变小，振动较好。
3结论
通过对机组高调门阀序的调整，可以一定程度的缓解瓦温或者振动，但是只是在部分负荷段时缓解在改善瓦温的同时振动可能会有一定程度的恶化，在改善振动的同时瓦温也可能会有一定的恶化，需要综合考虑，不能改善某一指标，另一指标恶化严重。
同时，阀序调整还可能会造成高压缸单主汽门进汽，对于部分两主汽门不相通的机组，如果是一个主汽门后的两个高调门打开，对进汽的主汽门可靠性要求更高，如出现关闭等异常，机组就很可能停运。同时单侧进汽还可能造成缸体温度不平衡、管道振动等，需要在倒阀序时观察。
阀序调整只是机组运行时处理瓦温高振动大的临时措施，部分情况下不能够长期运行，汽轮机组的瓦温振动最终的解决，还是要依靠检修时对轴瓦和轴系的调整。
参考文献：
[1].《华能上安电厂3、4号机组汽机设备检修工艺规程》
[2].《华能上安电厂5、6号机组汽机设备检修工艺规程》
作者简介：
唐二伟（1984.10.25），性别：男；籍贯：安徽怀远县；民族：汉；学历：本科、学士；职称：工程师；职务：汽轮机工程师；研究方向：热能动力
论文作者:唐二伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：调门论文; 转子论文; 机组论文; 喷嘴论文; 轴瓦论文; 油膜论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第16期论文;