抽汽調(diào)節(jié)閥汽流激振原因分析及對(duì)策

　　高溫高壓汽輪發(fā)電機(jī)組，由于一抽抽汽疏水管大量積水，當(dāng)一抽調(diào)節(jié)閥開度為33%時(shí)，一抽抽汽壓力到達(dá)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(diào)節(jié)閥閥桿連接的2個(gè)關(guān)節(jié)軸承拉長(zhǎng)損壞。增加一個(gè)一抽疏水口管道，一抽抽汽投入后沒有出現(xiàn)一抽調(diào)閥劇烈波動(dòng)，但是一抽調(diào)閥閥座垂直振動(dòng)烈度數(shù)值嚴(yán)重超標(biāo)。通過(guò)頻譜分析得出:一抽調(diào)節(jié)閥閥座垂直測(cè)點(diǎn)振動(dòng)烈度主要有73Hz頻率分量，當(dāng)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(duì)閥蝶產(chǎn)生強(qiáng)狄汽流激振。針對(duì)以上情況，對(duì)大流量一抽調(diào)節(jié)閥座結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行比較分析探討，最后采用一抽鐘革閥結(jié)構(gòu)形式，一抽調(diào)節(jié)閥汽流激振問題得到了圓滿解決。

　　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(jī)組，額定轉(zhuǎn)速3000:/min，額定功率500O0kW，進(jìn)汽壓力10.02MPa，進(jìn)汽溫度530oC。當(dāng)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)閥開度50%，抽汽隔離閥開度為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)閥逐步開大，同時(shí)調(diào)整汽輪機(jī)主調(diào)門，調(diào)整一抽抽汽調(diào)節(jié)閥，保持一抽抽汽管網(wǎng)壓力穩(wěn)定、抽汽量平穩(wěn)調(diào)節(jié)�？傊�，投一抽抽汽要求壓力流量平穩(wěn)過(guò)渡，逐步微量穩(wěn)定調(diào)節(jié)。而實(shí)際情況是:當(dāng)一抽抽汽調(diào)節(jié)閥關(guān)小至33%左右時(shí)，一抽抽汽壓力已經(jīng)達(dá)管網(wǎng)壓力4.25MPa左右，抽汽管道逆止門來(lái)回波動(dòng)，同時(shí)抽汽量也在O一8t/h范圍內(nèi)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(qiáng)烈激振，蒸汽汽流振動(dòng)頻率相當(dāng)高，導(dǎo)致了右側(cè)一抽抽汽調(diào)節(jié)閥彈簧座螺桿上面擰緊的雙螺母從長(zhǎng)螺桿上迅速向上旋出，連續(xù)二次把右側(cè)一抽調(diào)節(jié)閥彈簧座螺桿上面的雙螺母在幾秒鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)向上退出，螺母退出的位移大約60mm。為了防止一抽抽汽調(diào)節(jié)閥的彈簧座螺母振松向上旋轉(zhuǎn)問題，要求用戶立即停機(jī)，一抽調(diào)節(jié)閥汽流劇烈振動(dòng)持續(xù)2min左右，一抽抽汽退出汽輪機(jī)立即停機(jī)。此時(shí)調(diào)節(jié)閥殼垂直瞬間振動(dòng)烈度數(shù)值一時(shí)無(wú)法測(cè)到，可以肯定一抽調(diào)節(jié)閥蝶閥座發(fā)生了劇烈汽流激振，振動(dòng)烈度數(shù)值非常大，據(jù)查在此以前功率3500kw左右，二抽抽汽投入后，當(dāng)一抽抽汽投人時(shí)，也發(fā)生了一抽抽汽調(diào)節(jié)閥閥座彈簧壓緊螺桿仁的雙螺母振松瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)退出現(xiàn)象。在汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，把螺桿上的螺栓擰緊2次。抽汽調(diào)竹閥閥桿上連接的萬(wàn)向關(guān)節(jié)軸承己經(jīng)超過(guò)承受拉力極限，關(guān)節(jié)軸承拉長(zhǎng)Zmm左右變成橢圓形(見圖!)。為此對(duì)一抽抽汽調(diào)節(jié)閥汽流激振現(xiàn)象進(jìn)行深人分析，其判斷蒸汽汽流對(duì)一抽抽汽調(diào)節(jié)閥閥蝶沖擊力的大小(見圖2)。

圖1 抽汽調(diào)閥連接關(guān)節(jié)軸承

圖2 一抽調(diào)閥開度33%時(shí)調(diào)閥大幅度上下擺動(dòng)

　　雙抽汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組，一抽管道內(nèi)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(diào)節(jié)閥汽流劇烈激振，造成一抽調(diào)節(jié)閥閥桿關(guān)節(jié)軸承拉長(zhǎng)損壞。一抽閥蝶受力而積太大，蒸汽汽流導(dǎo)向流速不穩(wěn)，一抽調(diào)節(jié)閥開度為3%左右時(shí)，一抽抽汽調(diào)閥閥座振動(dòng)烈度數(shù)值嚴(yán)重超標(biāo)，通過(guò)對(duì)大流量一抽結(jié)構(gòu)分析比較研究，最終采用了新的一抽抽汽鐘罩閥結(jié)構(gòu)，大大減少一抽閥罩(閥蝶)受力面積，蒸汽汽流導(dǎo)向結(jié)構(gòu)合理，使得一抽抽汽調(diào)節(jié)閥閥座垂直振動(dòng)烈度數(shù)值大為減少，達(dá)到小于7.lm而S設(shè)計(jì)技術(shù)要求，保證一抽抽汽調(diào)節(jié)閥平穩(wěn)調(diào)節(jié)、汽輪發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期正常、可靠、安全運(yùn)行。