成果简介：

成果属于热力发电技术领域，选题源于上汽600MW亚临界机组通流改造后投运顺序阀普遍存在第四阀特定开度下的汽流激振现象，导致1瓦、2瓦轴振最大值偏大（一般在140μm至170μm），对机组的运行安全性有不利影响。

对此浙江国华浙能发电有限公司（简称宁海电厂）经多方调研，研究抑制机组顺序阀投运时汽流激振现象的措施并利用4号机组C406检修机会进行实施，经修后试验调整4号机投运顺序阀时1瓦、2瓦轴振最大值均低于125μm，较修前降低了50μm，汽流激振现象得到明显抑制。

经总结抑制汽流激振现象的有效措施主要包括如下两方面：

对高压转子进行精细动平衡，降低1瓦、2瓦单阀状态下轴振，有助于降低顺序阀投运时的最大轴振。（降低基础轴振）

通过修改第三阀、第四阀的重叠度（提早开启第四阀）对抑制汽流激振现象有显著效果。（降低轴振增量）

此措施在宁海电厂一期通流改造机组中首次实施，取得了显著效果，对同类型机组有显著的示范意义。同类型机组可借鉴实施。

二、主要技术创新点如下：

1、对上汽600MW级亚临界通流改造机组通过采取2项针对性措施，显著抑制了特定开度下的汽流激振现象，对同类型机组有显著的示范意义。同类型机组可借鉴实施。

2、对高调门顺序阀重叠度的调整采用不同的调整思路，原先根据流量特性试验结果设定，现采用不同思路，更多地考虑抑制汽流激振的效果。

三、立项背景：

宁海电厂一期4台上汽600MW亚临界机组于2015年至2017年相继实施了通流改造，通流改造完成3-6个月后依次进行了顺序阀投运试验。当时经调研获悉同类型机组通流改造后尚无投入顺序阀方式运行的成功经验，影响运行经济性。

经试验研究发现宁海电厂1-4号机采用最优阀序后可以投入顺序阀，但均存在第四阀特定开度下（3%-12%之间的某一特定开度）高压转子出现明显的汽流激振现象，1瓦、2瓦轴振出现明显波动，最大值达到140-170μm。为了体现运行经济性，当时采取了适当放宽顺序阀投运过程中1瓦、2瓦振动报警值（上汽厂确认同意）等措施。

最终4号机、2号机、1号机和3号机分别于2016年11月7日、11月10日、2017年3月9日和10月31日相继正式投运顺序阀，显著提高了机组运行经济性。此后4台机组按照特定的运行控制措施均实现连续投运顺序阀。在不限制主汽压力的情况下各台机组1瓦、2瓦轴振最大值均达到140-170μm，对机组的运行安全性有不利影响。

为改善一期4台机组顺序阀投运时的振动状态，提升运行安全性，我们持续跟踪、关注相关信息，努力采取针对性措施，抑制顺序阀投运时的汽流激振现象。

四、详细科学技术内容：

宁海电厂一期1-4号机汽轮机为上海汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机，改造前型号为N600-16.7/538/538。2015年至2017年4台机组相继实施了通流改造，改造后型号为N630-16.7/538/538。通流改造完成3-6个月后4台机组依次进行了顺序阀投运试验。经试验研究发现宁海电厂1-4号机采用最优阀序后可以投入顺序阀，但均存在第四阀特定开度下（3%-12%之间的某一特定开度）高压转子出现明显的汽流激振现象，1瓦、2瓦轴振出现明显波动，最大值达到140-170μm。为了体现运行经济性，当时采取了适当放宽顺序阀投运过程中1瓦、2瓦振动报警值（上汽厂确认同意）等措施。最终4号机、2号机、1号机和3号机分别于2016年11月7日、11月10日、2017年3月9日和10月31日相继正式投运顺序阀，显著提高了机组运行经济性。此后4台机组按照特定的运行控制措施均实现连续投运顺序阀。在不限制主汽压力的情况下各台机组1瓦、2瓦轴振最大值均达到140-170μm，对机组的运行安全性有不利影响。

为改善一期4台机组顺序阀投运时的振动状态，提升运行安全性，我们将此问题作为专题持续跟踪。

经持续跟踪，了解到同类型机组分别采取了不同的尝试，简述如下：

对高压缸调节级叶顶汽封由5道汽封齿改为2道，而且汽封间隙由0.9-1.0mm改为1.4-1.5mm的修改方案。

对2瓦改型：缩短2瓦长度，增大比压。

对高压转子进行精细动平衡，降低1瓦、2瓦单阀状态下轴振。

细化阀序调整工作，尝试多种第三阀、第四阀的重叠度组合，查看对汽流激振现象的抑制效果，选择最优的阀序方案。

经跟踪比较，在C406检修期间实施了第3、第4项工作。经调整，C406检修后4号机投运顺序阀时1瓦、2瓦轴振最大值均低于125μm，较修前降低了50μm，汽流激振现象得到明显抑制。

简述两项措施的效果：

1、检修期间对高压转子进行了精细动平衡工作，4号机高压转子现场加装平衡块前后1瓦、2瓦轴振通频最大值比较如下表：

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根据上表比较，高压转子加装平衡块后在各典型工况下1瓦、2瓦轴振均得到显著下降，在3000rpm空载、470MW单阀和6000MW单阀这3个典型工况下改善幅度分别为13-29μm。

2、C406检修后立即组织了高调门阀序调整工作。尝试了多种第三阀、第四阀的重叠度组合，分别查看对汽流激振现象的抑制效果，最终选择最优的阀序方案：即在第三阀开度达到30%时，第四阀开始开启；第三阀开度达到40%，第四阀开度达到10%。

在C406检修前4号机高调门重叠度完全根据流量特性试验结果设定，第三阀开度超过55%，第四阀才开始开启。这种方式经济性最优。

C406修前：2019年8月20日，负荷605MW/GV1开度55.7%/GV4开度0.12%。

C406检修后：600MW以上高负荷牺牲一定的经济性，在第三阀开度达到30%时，第四阀开始开启。第三阀开度达到40%，第四阀开度达到10%。

C406修后：2019年10月27日，负荷603MW/GV1开度31.3%/GV4开度0.35%。

自2019年10月下午17时按照修改后的重叠度设置投运顺序阀，统计此后一个月连续运行期间的参数，1瓦、2瓦轴振最大值为：2Y曾波动至122.6μm（＜125μm）。C406检修后显著改善，1瓦、2瓦轴振最大值较C406修前下降了50μm。

因机组在600MW以上负荷才开始开启第四阀，而在高负荷单阀与顺序阀较单阀方式的节能效果相对较小，因此定性上煤耗损失相对极小。

在牺牲极小的经济性的前提下，1瓦、2瓦轴振最大值获得大幅改善（下降了50μm），显著提高了运行安全性，达到了预期目标。

三、与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较

在牺牲极小的经济性的前提下，利用4号机C修机会采取了2项措施（对高压转子进行精细动平衡、按照抑制汽流激振效果的主要目标尝试选择最优阀序及重叠度组合），使1瓦、2瓦轴振最大值获得大幅改善，显著提高了运行安全性。对上汽600MW亚临界通流改造机组中率先实施，对同类型机组有示范意义。

应用情况

经前期调研，2019年9月在宁海电厂4号机C406检修期间实施了高压转子精细动平衡工作，2019年10月C406检修后按照抑制汽流激振效果的主要目标尝试多种阀序及重叠度组合，最终选择了最优阀序及重叠度。经统计C406修后顺序阀调整试验完成后投运1个月的参数，1瓦、2瓦轴振最大值为：2Y曾波动至122.6μm（＜125μm）。1瓦、2瓦轴振最大值较C406修前下降了50μm。取得了显著效果。

后续将逐步将次成果应用到宁海电厂1-3号机组。其他同类型机组可借鉴实施。

经济效益

此项目为提升机组运行安全性，无经济效益。

社会效益

对上汽600MW级亚临界通流改造机组通过C修机会采取2项针对性措施，显著抑制了特定开度下的汽流激振现象。

对该类型机组高调门顺序阀重叠度的调整采用了不同的调整思路，原先根据流量特性试验结果设定，现采用不同思路，更多地考虑抑制汽流激振的效果。

这对同类型机组有显著的示范意义。同类型机组可借鉴实施。