抽汽調節閥汽流激振原因分析及對策

　　高溫高壓汽輪發(fā)電機組，由于一抽抽汽疏水管大量積水，當一抽調節閥開(kāi)度為33%時(shí)，一抽抽汽壓力到達42.5MPa投入管網(wǎng)，蒸汽與一抽管道積水冷熱交換，一抽管道部分積水蒸發(fā)急劇膨脹，快速形成冷熱交換蒸汽汽流漩渦，一抽管道逆止門(mén)來(lái)回波動(dòng)，閥蝶受蒸汽汽流渦動(dòng)產(chǎn)生劇烈激振，一抽調節閥閥桿連接的2個(gè)關(guān)節軸承拉長(cháng)損壞。增加一個(gè)一抽疏水口管道，一抽抽汽投入后沒(méi)有出現一抽調閥劇烈波動(dòng)，但是一抽調閥閥座垂直振動(dòng)烈度數值嚴重超標。通過(guò)頻譜分析得出:一抽調節閥閥座垂直測點(diǎn)振動(dòng)烈度主要有73Hz頻率分量，當一抽蝶關(guān)小時(shí)，一抽閥蝶受到蒸汽汽流渦動(dòng)沖擊，蒸汽對閥蝶產(chǎn)生強狄汽流激振。針對以上情況，對大流量一抽調節閥座結構形式進(jìn)行比較分析探討，最后采用一抽鐘革閥結構形式，一抽調節閥汽流激振問(wèn)題得到了圓滿(mǎn)解決。

　　投一抽抽汽時(shí)發(fā)生汽流劇烈波動(dòng)雙抽冷凝高溫高壓汽輪發(fā)電機組，額定轉速3000:/min，額定功率500O0kW，進(jìn)汽壓力10.02MPa，進(jìn)汽溫度530oC。當功率為35000kw時(shí)，二抽抽汽已投入，抽汽量為1巧比左右。投一抽抽汽方式:抽汽速關(guān)閥開(kāi)度50%，抽汽隔離閥開(kāi)度為100%，待一抽抽汽壓力為管網(wǎng)壓力相等或略高管網(wǎng)壓力，一抽抽汽投人管網(wǎng)時(shí)，抽汽速關(guān)閥逐步開(kāi)大，同時(shí)調整汽輪機主調門(mén)，調整一抽抽汽調節閥，保持一抽抽汽管網(wǎng)壓力穩定、抽汽量平穩調節�？傊�，投一抽抽汽要求壓力流量平穩過(guò)渡，逐步微量穩定調節。而實(shí)際情況是:當一抽抽汽調節閥關(guān)小至33%左右時(shí)，一抽抽汽壓力已經(jīng)達管網(wǎng)壓力4.25MPa左右，抽汽管道逆止門(mén)來(lái)回波動(dòng)，同時(shí)抽汽量也在O一8t/h范圍內波動(dòng)，一抽閥蝶與閥座蒸汽通流口形成汽流渦動(dòng)，一抽抽汽口汽流劇烈波動(dòng)，引起汽流強烈激振，蒸汽汽流振動(dòng)頻率相當高，導致了右側一抽抽汽調節閥彈簧座螺桿上面擰緊的雙螺母從長(cháng)螺桿上迅速向上旋出，連續二次把右側一抽調節閥彈簧座螺桿上面的雙螺母在幾秒鐘內旋轉向上退出，螺母退出的位移大約60mm。為了防止一抽抽汽調節閥的彈簧座螺母振松向上旋轉問(wèn)題，要求用戶(hù)立即停機，一抽調節閥汽流劇烈振動(dòng)持續2min左右，一抽抽汽退出汽輪機立即停機。此時(shí)調節閥殼垂直瞬間振動(dòng)烈度數值一時(shí)無(wú)法測到，可以肯定一抽調節閥蝶閥座發(fā)生了劇烈汽流激振，振動(dòng)烈度數值非常大，據查在此以前功率3500kw左右，二抽抽汽投入后，當一抽抽汽投人時(shí)，也發(fā)生了一抽抽汽調節閥閥座彈簧壓緊螺桿仁的雙螺母振松瞬時(shí)旋轉退出現象。在汽輪發(fā)電機組運行中，把螺桿上的螺栓擰緊2次。抽汽調竹閥閥桿上連接的萬(wàn)向關(guān)節軸承己經(jīng)超過(guò)承受拉力極限，關(guān)節軸承拉長(cháng)Zmm左右變成橢圓形(見(jiàn)圖!)。為此對一抽抽汽調節閥汽流激振現象進(jìn)行深人分析，其判斷蒸汽汽流對一抽抽汽調節閥閥蝶沖擊力的大小(見(jiàn)圖2)。

圖1 抽汽調閥連接關(guān)節軸承

圖2 一抽調閥開(kāi)度33%時(shí)調閥大幅度上下擺動(dòng)

　　雙抽汽輪發(fā)電機機組，一抽管道內存在大量積水，進(jìn)人管道蒸汽與積水冷熱交換汽流急劇膨脹形成汽流漩渦，一抽抽汽調節閥汽流劇烈激振，造成一抽調節閥閥桿關(guān)節軸承拉長(cháng)損壞。一抽閥蝶受力而積太大，蒸汽汽流導向流速不穩，一抽調節閥開(kāi)度為3%左右時(shí)，一抽抽汽調閥閥座振動(dòng)烈度數值嚴重超標，通過(guò)對大流量一抽結構分析比較研究，最終采用了新的一抽抽汽鐘罩閥結構，大大減少一抽閥罩(閥蝶)受力面積，蒸汽汽流導向結構合理，使得一抽抽汽調節閥閥座垂直振動(dòng)烈度數值大為減少，達到小于7.lm而S設計技術(shù)要求，保證一抽抽汽調節閥平穩調節、汽輪發(fā)電機組長(cháng)期正常、可靠、安全運行。