[圖文]破冰臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)難題——和田能源2號機(jī)組振動(dòng)治理實(shí)現(xiàn)“雙降”

近日，和田能源公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化暖機(jī)方式，成功解決#2機(jī)組小汽輪機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間振動(dòng)超標(biāo)難題。

經(jīng)實(shí)測，優(yōu)化暖機(jī)方式改變后臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)值由原跳閘值125μm降至98μm，不僅大幅度縮短了小汽輪機(jī)暖機(jī)至帶負(fù)荷時(shí)間，還避免了因臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間振動(dòng)過大導(dǎo)致的頻繁跳閘，有效提高了設(shè)備使用壽命，降低了機(jī)組啟動(dòng)煤耗，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性得到質(zhì)的提升。

小汽輪機(jī)作為給水泵的核心驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到機(jī)組的安全運(yùn)行。自4月25日起，和田能源公司#2機(jī)組小汽輪機(jī)進(jìn)行了8次啟動(dòng)，其中6次在升速關(guān)鍵階段（臨界轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速區(qū)間）出現(xiàn)轉(zhuǎn)子振動(dòng)值超標(biāo)，觸發(fā)保護(hù)停機(jī)，未能通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)間到達(dá)3000rpm。特別是當(dāng)轉(zhuǎn)速升至2450rpm（臨界轉(zhuǎn)速區(qū)）時(shí)，軸承振動(dòng)突增至125μm跳機(jī)值，嚴(yán)重影響啟動(dòng)效率。

原暖機(jī)流程采用“低速暖機(jī)+階梯升速”的傳統(tǒng)模式，存在轉(zhuǎn)子受熱不均問題；臨界轉(zhuǎn)速區(qū)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)響應(yīng)敏感，受熱變形易引發(fā)質(zhì)量不平衡。

公司聯(lián)合小汽輪機(jī)廠家，對每次小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)的各項(xiàng)參數(shù)曲線進(jìn)行對比分析、探討總結(jié)，最終提出“分段精準(zhǔn)暖機(jī)+動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)控”技術(shù)方案。

升速策略優(yōu)化，避開臨界轉(zhuǎn)速區(qū)共振點(diǎn)，采用“快速越過+滯停留振”組合策略?？s短低速暖機(jī)時(shí)間，將900rpm暖機(jī)時(shí)間從30分鐘調(diào)整至15分鐘，在1750-3000rpm區(qū)間升速率由600rpm/min提升至1200rpm/min。

該方案經(jīng)過冷熱兩種啟動(dòng)狀態(tài)驗(yàn)證，啟動(dòng)過程順利，機(jī)組在各階段振動(dòng)穩(wěn)定且符合要求值。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過程達(dá)速3000rpm用時(shí)37分鐘，熱態(tài)從0轉(zhuǎn)速到3000rpm用時(shí)13分鐘，啟動(dòng)時(shí)間達(dá)標(biāo)。

經(jīng)2次試驗(yàn)對比，新暖機(jī)方案實(shí)現(xiàn)“雙突破”：

振動(dòng)控制：臨界轉(zhuǎn)速振動(dòng)幅值下降28%，小汽輪機(jī)使用壽命延長20%；

經(jīng)濟(jì)收益：冷態(tài)單次啟動(dòng)時(shí)間縮短90分鐘，熱態(tài)單次啟動(dòng)時(shí)間縮短30分鐘，年節(jié)約蒸汽成本80萬元，減少兩個(gè)細(xì)則考核120萬元。

該方案突破了傳統(tǒng)暖機(jī)思維，通過熱力學(xué)與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的協(xié)同優(yōu)化，為小汽輪機(jī)振動(dòng)治理提供了新范式。

從“被動(dòng)消缺”到“主動(dòng)預(yù)防”，公司以技術(shù)創(chuàng)新破解生產(chǎn)痛點(diǎn)，彰顯“精益運(yùn)維”的核心競爭力。未來，和田能源公司將持續(xù)聚焦設(shè)備全生命周期健康管理，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)注入更多實(shí)踐智慧！