摘要：1000MW超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理工作，可保障机组的稳定运行,将气流激振现场暂时消除。因此，本文针对1000MW超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理做出了进一步探究，对气流激振的机理，特征以及预防、气流激振分析以及处理给出了详细的分析。
关键词：超超临界机组；汽轮机；气流激振；调节阀
某发电公司1、2号机组汽轮机，应用了的调节方式为喷嘴式调节方式，高压缸进汽喷嘴一共有四组，由四个高调门分别实施控制；机组当中的高压、中压、低压转子，都使用了无中心孔当中的整锻转子，每个转子皆应用了刚性进行连接，其中前4号轴承属于水平，上下中分面，双向可顷瓦轴承。5号--8号轴承属于上下两半，水平中分面椭圆瓦轴承。在应用大型机组的过程中，极有可能产生的问题便是，由于不平衡的转子质量，轴系不对称等情况，出现轴系强迫振动。因为蒸汽有着比较高的参数，大型机组会产生的其他问题还包括，汽流激振导致的自激振动。
1、气流激振的机理，特征以及预防
1.1气流激振产生的原理
（1）轴封蒸汽激振力。因为转子的动态出现了偏心，高压转子当中的轴封以及隔板轴封腔室当中存在的蒸汽压力轴向布，并没有均匀的分布，产生的合力为转子偏心方向垂直产生的。这一合力，涵盖了蒸汽在轴封当中的轴向流动、因为四周发生流动进而出现的气流力，这样高压转子便发生了涡动，以至于转子出现了不稳定的运动[1]。
（2）叶顶间隙产生的激振力。汽轮机当中的转子，如果出现了偏心的情况，会使圆周方向的叶顶间隙出现不均匀的分布，因为叶顶之间的间隙分布，存在着不均匀的情况，同一级当中，每个叶片当中存在的气动力便不会相等。叶片之上的周向气动力，除了对一个扭矩合成以外，还合成了可以在转子轴心产生作用的横向力。该横向力，会因为转子偏心距发生变化，如果偏心距有所增强，那么横向力也会提升，这样可以形成转子的自激激振力。蒸汽激振力产生的大小，与转子产生的偏心距以及蒸汽密度有着直接的影响关系[2]。
（3）作用于转子上下不对称的蒸汽力以及力矩。针对喷嘴调节当中的汽轮机，高压缸进汽的形式并不相同，非对称性的调节级进汽，出现的蒸汽力并不对称。在某个工况的情况下，其作用于转子上的合力，会导致转子上台的情况，以至于轴承比压降低，使轴系产生的稳定性比较低。其一，产生的力，对轴颈在轴承当中的位置会产生非常大的影响，以至于轴承载荷有变化产生，这样转子便失去了稳定性；其二，气缸跑偏，转子发生了径向位移，以至于蒸汽在转子上力矩径向没有平衡分布，并且会导致转子发生涡动[3]。
1.2气流激振产生的特征
（1）通常情况下，大容量的高压转子当中，高压缸调节级处存在气流激振是非常严重的，为自激振动。该项振动的消除，并不能使用动平衡的形式。
（2）机组负荷的提升到某个数值时，便会有相应的蒸汽自己振荡产生。如果不应用相应的措施，只有在负荷下降到某数值时，才会消除振动。气流激振在增加和减少负荷的过程，容易反复发生，有时还会与调速汽门的开启顺序以及开度存在较大的联系。
（3）气流发生振荡的关键来源为轴封轮缘围带区出现的蒸汽涡动力。这一涡动力与转子轴心发生的偏移方向为垂直关系，可对转子产生的半速涡动产生推动作用，气流激振产生的振动频率与高压转子一阶临界转速相等，或者会稍高一些。具体来说便是振动频率，f=nc/60.一般情况下，振动成分会与工作转速一半的频率分量相接近。因为具体蒸汽激振力以及轴承油膜阻尼力当中存在的非线性特征，有时会出现谐波分量[4]。
（4）气流间隙激振力以及叶轮当中的级功率属于正比关系，与动叶之间的平均节径、高度以及工作转速属于反比关系；间隙激振非常容易产生汽轮机大功率区段和短叶片当中的转子上，这便是高参数、大型汽轮机当中的高压转子上。
1.3气流激振的预防措施
（1）将高压缸调速汽门当中的开启顺序进行调整，以免转子因为单侧蒸汽力产生的作用，导致径向有明显的偏移，在转子当中出现的力矩便会不平衡。
（2）将汽轮机内部的密封装置进行改进，以便入口之间的间距有所缩小，对动叶顶部产生的泄漏量进行控制，这样蒸汽对转子产生的激振力便有所减小。
（3）对气缸以及转子中心实施调整，以免运行当中的转子以及气缸中心，有非常明显的偏移。机组在正式启动之前，盘车的时间要有所加强，可将转子挠度减小。
（4）转子的临界转速合理提升。
2、气流激振分析以及处理
2.1气流激振的具体过程分析
配汽方式的设计属于三阀点，调门开启的具体顺序为：CVI+CV2+CV3→CV4(CV1、CV2、CV3 一同开启 )。其中，高调门的具体布置形式，如如图一所示。因为两阀点 CV2+CV3→CV1→ CV4(CV2、CV3 同时开启）的节能配汽形式，在2号机组的使用中，非常成功，所以在1号机当中进行了实验。其中，针对流量特征实验的应用，需要将CVI强制关闭，那么2号轴振便会突然增加以及突然降低，并产生反复性。在大开CVI之后，2号轴振便开始慢慢下降。这是因为，高压转子在出现气流激振之后，将两阀点节流配汽形式暂时取消。
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图一：高调门布置方式及旋转方向 (面向机头)
2.2气流激振原因
处于夏季真空的情况下，如果为升负荷以及高负荷中，机组需要参与一次调频。如果升负荷，主汽压力低，或者有CV4出现的开度比较大，都会产生气流激振。
（1）在2018年12月份之后，对滑压曲线进行优化之后，主汽压力色设定，没有较高的控制，使得夏季高负荷工况当中的CV4存在较大的开度。
（2）如果机组带处于高负荷的工况当中，可应用滑压的形式。如果设置的主汽压负偏置比较大，或者应用了定压运行。在末及的过程中，因为负荷的上涨调整，使得主汽压力有所提升，因而发生了主压力偏低以及CV4过大开度[5]。
2.3气流激振的治理措施
（1）将1号机的配汽方式暂时停止优化，在完成检修之后，在实施之后的工作内容。
（2）对机组滑压曲线进行修改，以便使负荷产生的前响应能力有所提升。
（3）如有机组负荷达到了800MW，需要将掺配高热值煤当中的发热值相互适应，以便强机组处于高压工况当中的响应能力有所强化，预防主汽压力存在跟不上的情况，使得CV4过大开度。
（4）汽轮机停机之后，要做好相应的盘车工作，以便使转子的挠度有所下降。
（5）将润滑油的油温提升，达到40℃，并依照上限进行调整。
3、结束语：
总之，针对机组的运行，对该公司1号机组气流激振实施了有效的判断和分析，其中应用滑压曲线的改变，减小CV4开度，可将气流激振现场暂时消除，以便机组顺利稳定的开展。
参考文献：
[1]朱晓瑾,王忠维,苏志刚,郝勇生,殷捷.超超临界1 000 MW燃煤机组干式电除尘器特性分析[J/OL].热力发电:1-5[2019-12-11].h
[2]吴永存.1000MW超（超）临界火电机组大频差下调频试验优化及应用[J].电站系统工程,2019,35(06):5-7+11.
[3]杨小龙,于国强,史毅越,殳建军,胡尊民.1000 MW超超临界机组给水泵自动并泵逻辑设计及应用[J].华电技术,2019,41(10):64-67+71.
[4]沈志勇.超超临界1000MW机组深度调峰风险分析及措施[J].节能与环保,2019(10):63-64.
[5]阳虹,余炎,范世望,易小兰,金益波,何海宇.梯次循环（EC）在超超临界1000 MW机组工程应用与分析[J/OL].热力发电,2019(12):129-133[2019-12-11].h