阅读说明：本技术 抑制汽轮发电机组激振的方法 (Method for inhibiting excitation of steam turbine generator unit ) 是由 邱哲人 张正贺 杨长庆 范黎鹏 肖健楠 姜燃 张仕刚 刘琦 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：一种抑制汽轮发电机组激振的方法,先逐渐开启GV2；当GV2阀位开度达到K1时,逐渐开启GV3；GV2阀位开度到达K2时停止；在上述步骤中,GV3一直不间断地开启；GV3阀位开度达到K2时,GV3继续开启,而GV2保持当前阀位；当GV3阀位开度达到K3时,GV2继续开启,同时将GV3开阀速度降低；使GV2继续开启至K4,GV3继续开启至K5。本技术方案替换掉了传统顺阀控制,采用了交替阀控制模式,合理控制进汽阀门开启的时间和顺序,调节具有针对性,通过不断地修正DEH流量曲线走势,并比较激振值大小,然后得出最佳的DEH流量曲线,为以后调试提供基准依据,有效地减小了汽轮发电机组的激振值。(A method for inhibiting excitation of a steam turbine generator unit comprises the steps of gradually starting GV 2; when the valve position opening degree of the GV2 reaches K1, gradually opening the GV 3; the GV2 valve position opening degree stops when reaching K2; in the above steps, GV3 is turned on continuously; when the valve position opening of the GV3 reaches K2, the GV3 is continuously opened, and the GV2 keeps the current valve position; when the valve position opening degree of the GV3 reaches K3, the GV2 is continuously opened, and meanwhile, the valve opening speed of the GV3 is reduced; GV2 was allowed to continue to open to K4 and GV3 was allowed to continue to open to K5. The technical scheme replaces the traditional sequential valve control, adopts an alternate valve control mode, reasonably controls the opening time and sequence of the steam inlet valve, has pertinence in regulation, provides a reference basis for later debugging by continuously correcting the trend of the DEH flow curve and comparing the sizes of the excitation values to obtain the optimal DEH flow curve, and effectively reduces the excitation value of the turbo generator set.)

抑制汽轮发电机组激振的方法

技术领域

本发明属于抑制汽轮机振动技术领域，特别涉及一种抑制汽轮发电机组激振的方法。

背景技术

汽轮发电机组正常运行时，采用DEH高调门进行负荷或者压力控制，DEH高调门主要有两种控制方式单阀控制和顺阀控制，机组运行时，为了减小节流损失，提高经济效益，一般采用顺阀控制模式，顺阀控制模式依次开启4个DEH高调门，控制4个DEH高调门开度的曲线叫DEH流量曲线。一般在汽轮机发生激振时(针对670MW超临界燃煤发电机组，振动值超过150um认为是激振)，通过优化DEH流量曲线(即调节高调门开度)来控制激振现象。而控制高调门的方法，目前没有一套完整有效的方案。

现有技术中，中国专利文献CN106569407B公开的“一种基于振动梯度控制的汽轮机汽流激振在线治理方法”，总结出了一种梯度区间值来调控激振问题：不同振动值范围内，对应不同的高调门阀门开度，相应地减少锅炉负荷。例如：当汽轮机高压转子各轴承的X向和Y向的任一轴振的幅值超过150μm时，小于200μm时，停留5分钟后，机组调门速关幅度为-5％，同时锅炉负荷减小30MW。

该专利提出的方案依然采用了顺阀控制，但是该方法适用范围具有局限性，很多汽轮发电机组采用顺阀调节时，很容易产生激振现象，并会出现在一定阀门开度范围内反复调节却找不到合适的开度，振动值一直不能够得到抑制的情况。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的抑制汽轮发电机组激振的方法，本技术方案替换掉了传统顺阀控制，采用了交替阀控制模式，合理控制进汽阀门开启的时间和顺序，调节具有针对性，阀门开度对应综合阀门指令，即阀门开度对应进汽量大小；通过不断地修正DEH流量曲线走势，并比较激振值大小，然后得出最佳的DEH流量曲线，为以后调试提供基准依据，有效地减小了汽轮发电机组的激振值。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种抑制汽轮发电机组激振的方法，通过调节GV2和GV3阀门开度和顺序来降低汽轮发电机组的激振值；

GV2：位于汽轮机右下方的高调门；

GV3：位于汽轮机左上方的高调门；

包括以下步骤：

S1.1：先逐渐开启GV2；观察DEH流量曲线；

S1.2：当GV2阀位开度达到K1时，逐渐开启GV3；

S1.3：GV2阀位开度到达K2时停止；在上述步骤中，GV3一直不间断地开启；

S1.4：GV3阀位开度达到K2时，GV3继续开启，而GV2保持当前阀位；

S1.5：当GV3阀位开度达到K3时，GV2继续开启，同时将GV3开阀速度降低；

S1.6：使GV2继续开启至K4，GV3继续开启至K5。

优选的方案中，所述的K1取值为6％-7％；K2取值为13％-15％；K3取值为19％-20％；K4取值为24％-26％；K4＝K5。

优选的方案中，所述的K1＝6.3％；K2＝14％；K3＝19.17％；K4＝25％。

优选的方案中，所述的K1取值为6％-7％；K2取值为13％-15％；K3取值为19％-20％；K4取值为34％-36％；K5取值为24％-26％。

优选的方案中，所述的K1＝6.3％；K2＝14％；K3＝19.17％；

在步骤S1.6中，提高GV2的开阀速度；K4＝35％，K5＝25％。

优选的方案中，S2-1：在顺阀控制模式下，当汽轮发电机组出现激振现象时，先逐渐减小GV2阀门开度，GV2从初始阀位向全关阀位逐渐调节，同时观察汽轮发电机组激振值的大小，所述的激振值包括X轴向振动值和Y轴向振动值，最大激振值定义为L_max，并记录L_max变化曲线；

S2-2：当L_max变化曲线出现低谷值时，GV2停止动作，并记录此时轴瓦温度T的大小；T处于正常值时，记录GV2阀位开度；

S2-3：如果T超过预警值，则回调GV2阀门开度，当T低于预警值时，GV2停止动作，记录GV2阀位开度。

优选的方案中，所述的在步骤S2-3中，L_max不能够有效抑制时，则采用以下步骤：

S3-1：继续减小GV2阀门开度，并增大GV3阀门开度，且提高GV3开启速率，同时观察L_max值大小，使L_max调控在正常范围内，记录GV2阀门开度和GV3阀门开度。

本专利可达到以下有益效果：

转子应力不平衡是振动长期偏高的根本原因，但振动在负荷升高时突升的主要问题在于汽流激震。由于进汽位置原因，GV2开度增大时，下部进汽增多，轴系上升，瓦轴振会升高，GV3开度增大时，上部进汽增多，会降低瓦轴振，但会升高瓦温。因此解决激振的关键是解决进汽平衡的问题，由于不同机组装机容量存在差异，同样大小的机组由于安装误差存在差异，所以运行情况也不同。本技术方案替换掉了传统顺阀控制，采用了交替阀控制模式，合理控制进汽阀门开启的时间和顺序，调节具有针对性，阀门开度对应综合阀门指令，即阀门开度对应进汽量大小；通过不断地修正DEH流量曲线走势，并比较激振值大小，然后得出最佳的DEH流量曲线，为以后调试提供基准依据，有效地减小了汽轮发电机组的激振值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明GV1、GV2、GV3和GV4安装位置图；

图2为实施例1中本发明综合阀门指令曲线图；

图3为实施例2中本发明综合阀门指令曲线图；

图4为实施例3中本发明综合阀门指令曲线图；

图5为实施例4中本发明综合阀门指令曲线图；

图6为实施例2中X轴振曲线图。

具体实施方式

实施例1：

优选的方案如图1和图2所示，一种抑制汽轮发电机组激振的方法，通过调节GV2和GV3阀门开度来降低汽轮发电机组的激振值；如图1所示：

GV1：位于汽轮机左下方的高调门；

GV2：位于汽轮机右下方的高调门；

GV3：位于汽轮机左上方的高调门；

GV4：位于汽轮机右上方的高调门；

转子应力不平衡是振动长期偏高的根本原因，但振动在负荷升高时突升的主要问题在于汽流激震。由于进汽位置原因，GV2开度增大时，下部进汽增多，轴系上升，瓦轴振会升高；GV3开度增大时，上部进汽增多，会降低瓦轴振，但升高瓦温。怎样解决激振问题，是本技术方案需要解决的。

具体包括以下步骤：

S1.1：先逐渐开启GV2；观察DEH流量曲线；

S1.2：当GV2阀位开度达到K1时，逐渐开启GV3；

S1.3：GV2阀位开度到达K2时停止；在上述步骤中，GV3一直不间断地开启；

S1.4：GV3阀位开度达到K2时，GV3继续开启，而GV2保持当前阀位；

S1.5：当GV3阀位开度达到K3时，GV2继续开启，同时将GV3开阀速度降低；

S1.6：使GV2继续开启至K4，GV3继续开启至K5。

进一步地，K1取值为6％-7％；K2取值为13％-15％；K3取值为19％-20％；K4取值为24％-26％；K4＝K5。

进一步地，K1＝6.3％；K2＝14％；K3＝19.17％；K4＝25％。

根据上述步骤记录修正后的DEH流量曲线，为下次调节激振值提供依据。

在本实施例中，GV2和GV3的阀门开度与综合阀位指令对应表，如下：

根据上述表格对应生成的曲线图如图2所示，综合阀位指令是为了控制进汽量，在图2中，纵轴表示阀位开度大小，横轴表示综合阀位指令，所示的综合阀位指令也可以用进汽量表示。

实施例2：

在实施例1的基础上，以更优的技术方案介绍如下：

优选的方案如图3所示，K1取值为6％-7％；K2取值为13％-15％；K3取值为19％-20％；K4取值为34％-36％；K5取值为24％-26％。

进一步地，K1＝6.3％；K2＝14％；K3＝19.17％；

在步骤S1.6中，提高GV2的开阀速度；K4＝35％，K5＝25％。

将实施例1的方法投入到实际操作中时，发现振动值还不够优化，最大激振值有时会超过150um，通过修正GV2的开阀速度，最终将K4设定为35％。

在本实施例中，GV2和GV3的阀门开度与综合阀位指令对应表，如下：

某电厂有一台装机容量为680MW的汽轮发电机组，最大激振值超过了200um，在峰值超过250um的情况下，会造成跳车事故。多次检修未能找到激振原因，采用本方法调节步骤如下：

根据旧的DEH调门曲线编写出了新的曲线，按照DEH调门开启顺序，GV2调门先行开启，将GV2开启到14％后，GV3调门已过预启阀行程，保证了GV3的带载能力；为了抑制汽流激振引起的振动，GV2保持不变，GV3调门开启，GV3调门开启到19.17％时，GV3的曲线放缓的同时，使GV2在GV3开度达到一定值后继续缓慢开启至25％。经过连续多次修改——观察——曲线优化调整的经历，最终大幅调整了GV2、GV3阀多个位置的斜率，调整后GV2最终开至35％。

利用本实施例中的方法，某机组在280MW-680MW的负荷段内，顺阀方式下，负荷调节没有明显振荡，X轴振峰值可控制在150um以内，Y轴振峰值控制在150um以内，2号瓦温控制在98℃以内，大多数工况下振动均可控制在报警值125um以内。该机组从2019年11月28日投入至今，顺阀方式下一直平稳运行，没有出现激振现象。

X轴振动瓦温曲线如图6所示，轴振峰值在150um以内。

实施例3：

在实施例1和实施例2的基础上，当发电汽轮机组再次出现激振现象时，采用以下步骤修正：

优选的方案如图4所示，S2-1：在顺阀控制模式下，当汽轮发电机组出现激振现象时，先逐渐减小GV2阀门开度，GV2从初始阀位向全关阀位逐渐调节，同时观察汽轮发电机组激振值的大小，所述的激振值包括X轴向振动值和Y轴向振动值，最大激振值定义为L_max，并记录L_max变化曲线；

S2-2：当L_max变化曲线出现低谷值时，GV2停止动作，并记录此时轴瓦温度T的大小；T处于正常值时，记录GV2阀位开度；

S2-3：如果T超过预警值，则回调GV2阀门开度，当T低于预警值时，GV2停止动作，记录GV2阀位开度。

在本实施例中，GV2和GV3的阀门开度与综合阀位指令对应表，如下：

实施例4：

在实施例3中，如果激振不能够抑制时，采用以下步骤修正：

优选的方案如图5所示，在步骤S2-3中，L_max不能够有效抑制时，则采用以下步骤：

S3-1：继续减小GV2阀门开度，并增大GV3阀门开度，且提高GV3开启速率，同时观察L_max值大小，使L_max调控在正常范围内，记录GV2阀门开度和GV3阀门开度。

在本实施例中，GV2和GV3的阀门开度与综合阀位指令对应表，如下：