馬超

摘要：通過對某公司#1機(jī)組大軸振動情況的分析，在線組態(tài)DEH邏輯改變調(diào)門開啟順序，減小汽流擾動作用力的影響，改善了機(jī)組振動情況，提高了機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性和出力能力，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。某公司#1號機(jī)組為200MW循環(huán)流化床汽輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)汽輪機(jī)#1軸瓦振動的現(xiàn)象，無法滿負(fù)荷運(yùn)行。經(jīng)過DCS系統(tǒng)在線組態(tài)修改DEH邏輯，改變汽輪機(jī)高調(diào)門開啟順序后，成功的減小汽輪機(jī)組大軸振動，機(jī)組可滿負(fù)荷運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：DCS;在線組態(tài);振動

一、設(shè)備概況

（一）汽輪機(jī)

哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的NZK200-12.75/535/535型超高壓、一次中間再熱、單軸、雙缸、雙分流、雙排氣、直接空冷凝汽式汽輪機(jī)，有2個高主門、4個高調(diào)門、2個中主門、2個中調(diào)門。4個高調(diào)門分為兩組，其中#1、#4調(diào)門為一組，#2、#3號調(diào)門為一組。

（二）DEH

本機(jī)采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡稱DEH控制系統(tǒng)），其液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡稱EH系統(tǒng)）控制介質(zhì)為14MPa的磷酸脂抗燃液，由一個獨(dú)立的高壓抗燃油供油裝置供給整套液壓控制系統(tǒng)。而機(jī)械保安油為1.96MPa的透平油，由汽輪機(jī)主軸帶動的離心式主油泵供給。每一個進(jìn)汽閥門均配有一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)以控制其開關(guān)：其中高、中壓自動關(guān)閉器執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動機(jī)）為開關(guān)型兩位式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動機(jī)）。高、中壓調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動機(jī)）為連續(xù)型伺服式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動機(jī)），可以接受士40mA的閥位控制信號，控制調(diào)節(jié)汽閥的開度。所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動機(jī)）的工作介質(zhì)為高壓抗燃油，均為單側(cè)進(jìn)油，即靠油缸液壓力開啟閥門，靠彈簧力關(guān)閉閥門。

二、機(jī)組振動情況分析

#1機(jī)組負(fù)荷175MW，多閥控制方式，在負(fù)荷變化過程中，當(dāng)調(diào)門開度改變時(shí)，#1瓦振動變化較大，蓋振在15～18μm，X/Y向振動在91/88～144/131μm之間變化。

依據(jù)機(jī)組振動特征，結(jié)合對設(shè)備安裝檢修與運(yùn)行參數(shù)的分析，造成#1瓦振動偏大的原因有以下幾點(diǎn)：

1.調(diào)門重疊度線性不好，在負(fù)荷變化時(shí)，機(jī)組圓周進(jìn)汽不均勻或存在較大的擾流，使機(jī)組#1瓦X/Y振動增大，通過改變負(fù)荷，既進(jìn)汽方式，可以降低振動水平。

2.主油泵齒形聯(lián)軸器套筒汽機(jī)側(cè)端蓋固定螺栓松動，造成端蓋等部套松動，影響#1瓦振動。也存在主油泵齒形聯(lián)軸器出現(xiàn)問題的可能。

3.#1瓦瓦枕緊力偏小，使#1瓦的抗振性降低。另外可能出現(xiàn)上瓦瓦塊固定螺栓松動情況，使振動惡化。綜上所述，造成#1汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的軸系振動超標(biāo)的原因：一是軸系對中與轉(zhuǎn)子平衡不良;二是存在汽流擾動作用力的影響;三是軸承的負(fù)荷分配與轉(zhuǎn)子揚(yáng)度有待改進(jìn);四是軸瓦等部件可能存在松動情況。

三、方案制訂、試驗(yàn)

為減小機(jī)組振動決定在不停機(jī)狀態(tài)下，試驗(yàn)觀察改變調(diào)門進(jìn)汽順序后的振動情況;機(jī)械部分在機(jī)組大小修期間對軸系進(jìn)行檢修。

試驗(yàn)方案：將#1機(jī)#1、#2、#3、#4高調(diào)閥門控制由順序閥控制切為單閥控制，觀察軸振動情況;逐個交替將#1、#2，#3、#4高調(diào)門閥門關(guān)到零，觀察軸振動情況。并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，重新制定#1機(jī)高調(diào)門開啟順序。

經(jīng)過試驗(yàn)，當(dāng)調(diào)門開啟順序?yàn)镚V4+GV3→GV2→GV1時(shí)，可減小機(jī)組大軸振動，尤其是#1瓦X方向振動明顯減小、Y方向振動平穩(wěn)，#2瓦Y向振動明顯減小、X方向振動平穩(wěn)，軸系其余各振動測點(diǎn)無明顯變化。

四、在線組態(tài)

根據(jù)振動試驗(yàn)結(jié)果，決定通過在線組態(tài)DEB邏輯的方式將#1機(jī)高調(diào)門控制閥開啟順序由GV1+GV2→GV4→GV3修改為GV4+GV3→GV2→GV1。

（一）邏輯分析

采用在線組態(tài)方式，重點(diǎn)是保證邏輯修改過程的正確性，難點(diǎn)在于不停機(jī)。由于調(diào)門控制邏輯較為復(fù)雜，為防止誤操作，必須選好切入點(diǎn)對調(diào)門邏輯內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真的分析。為減小組態(tài)工作量，確保邏輯修改無誤，以單/多閥切換控制為切入點(diǎn)對該點(diǎn)之前的閥門流量分配邏輯和之后的閥位設(shè)定輸出進(jìn)行分析。

閥門閥位輸出實(shí)際也就是分配到該閥門的蒸汽流量，要實(shí)現(xiàn)開啟順序由GV1+GV2→GV4→GV3變?yōu)镚V4+GV3→GV2→GV1，也就是將原分配給GVl調(diào)門的流量分配GV4，同理將其他調(diào)門流量作出調(diào)整。通過對邏輯圖分析，確定：原閥門管理邏輯中GVl部分26號SFT功能塊輸出至34號MUL功能塊，修改為29號SFT功能塊輸出至34號MUL功能塊，GV2部分27號SFT功能塊輸出至35號MUL功能塊，修改為28號SFT功能塊輸出至35號MUL功能塊，同理對GV3、GV4邏輯部分進(jìn)行修改。

由于閥門特性曲線不盡相同，故在修改閥門流量邏輯后，根據(jù)調(diào)整后的邏輯對GV閥位設(shè)定輸出的各調(diào)門多曲線函數(shù)f（x）功能塊參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

（二）在線組態(tài)

穩(wěn)定機(jī)組負(fù)荷在180MW左右，AGC退出運(yùn)行，機(jī)組沒有重大設(shè)備操作，高調(diào)門控制為單閥控制，DEH、ETS、DCS系統(tǒng)工作正常。

啟動XDPS總控軟件Netwin.exe，在Netwin中以ENG登錄，上裝#11DPU組態(tài)，并對#11DPU組態(tài)進(jìn)行備份。強(qiáng)制GV 1.GV2、GV3、GV4閥位為當(dāng)前值，機(jī)組處于單閥調(diào)壓控制方式。根據(jù)預(yù)先制定的邏輯修改方案對GV閥門管理及GV閥位設(shè)定輸出邏輯進(jìn)行修改調(diào)整。

由于修改后邏輯連線出現(xiàn)交叉，為防止誤連，采用了隱藏連線、指定功能塊連接方式。再次檢查邏輯無誤后，寫組態(tài)到#11DPU電子磁盤，同時(shí)拷貝到副控，并寫盤。釋放GV1、GV2、GV3、GV4閥位輸出值。

經(jīng)過隨后的觀察試驗(yàn)，各調(diào)門控制功能正常，機(jī)組大軸振動減小，尤其是#1瓦X方向振動明顯減小、Y方向振動平穩(wěn)，#2瓦Y向振動明顯減小、X方向振動平穩(wěn)，軸系其余各振動測點(diǎn)無明顯變化。至此，#1機(jī)在線組態(tài)DEH調(diào)門開啟邏輯成功。

五、結(jié)束語

單元機(jī)組大軸振動是一個復(fù)雜問題，應(yīng)根據(jù)機(jī)組振動特點(diǎn)具體分析。某公司#1機(jī)組不停機(jī)通過在線組態(tài)DEH邏輯改變調(diào)門開啟順序，減小汽流擾動作用力的影響，改善了機(jī)組振動情況，提高了機(jī)組的安全性和出力能力，同時(shí)避免了機(jī)組啟停操作，提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]山東電力集團(tuán).汽輪機(jī)運(yùn)行值班員[M].北京：中國電力出版社，2005.