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【摘要】通过对阳城电厂150MW机组高加疏水至除氧器管道振动原因分析，提出了解决高加疏水至除氧器管道振动的治理方案，并对高加疏水管道及其支吊架进行改造加固，治理后管道振动明显减小，取得了良好效果。
【关键词】高加疏水；振动；支吊架；汽液两相流动；闪蒸；稳定性；刚度
一、概况
山东济矿阳城电厂#1、2机组汽轮机为东方汽轮机厂有限公司制造的高温超高压凝汽式汽轮机，汽轮机型号为N150-13.24/535/535，两台机组分别于2009年10月和2009年12月完成调试，投入生产。
每台机组配置两台高压加热器，高压加热器为青岛磐石容器制造有限公司制造，两台高加均为立式布置，为表面式换热器，#1高压加热器型号为JG-500-Ⅰ,#2高压加热器型号为JG-550-Ⅱ，高压加热器疏水水位通过汽液两相流疏水器来控制，疏水方式采用逐级自流方式，即#1高加疏水排至#2高加，#2高加疏水排至除氧器，高加正常水位为300～400mm，#2高加汽侧压力为2.9MPa，疏水温度为228℃，疏水流量71.5t/h，高加布置在主厂房零米层。
除氧器为上海电站辅机厂制造的一体化除氧器，型号为CG-550/GS100，工作压力为0.77MPa，工作温度为172℃，布置在主厂房17.5m层。
#2高加疏水至除氧器管道规格为Φ159×4.5的无缝钢管（型号20）。
#2高加疏水管道自调试开始，在除氧器上部的部分水平振动一直较大，振幅最大可以达到50mm以上，管道的严重振动使得管道部分弹簧吊架逐渐松脱和断裂，只得采取临时措施对管道进行加固，用倒链将管道拉住，减小了管道的振动，但不能从根本上解决振动问题；联系设计院对该管道的支吊架进行重新设计，在立管段9.0m和20.0m处增加了两套导向支架，振动有所减小，但仍不符合要求。该管道的振动严重威胁到机组的安全稳定运行。
二、#2高加疏水至除氧器管道振动的原因分析
通过现场测量、计算和分析，高加疏水管道至除氧器管道振动严重的主要原因如下：
（一）管道支吊架设计不合理，管道的刚度和稳定性不足，管道支吊架只有弹簧吊架，吊点较高，在除氧器上部部分的3个吊架吊杆太长，达到10m以上，这种设计不利于迅速吸收振动释放的能量，且弹簧吊架在长时间的振动作用下基本失效，管道的振动可以通过吊架进一步放大。
（二）该管道内的流动介质存在汽液两相流动，对管道产生了较强的击振力，使管道强迫振动。高加疏水水位利用汽液两相流疏水器来控制，汽液两相流疏水器是利用汽液两相流的流动特性来设计的，这种方式无需外力驱动，属于自力式调节，其执行机构的动力源为本级加热器的蒸汽，因此这种方式调节必然会产生汽液两相流动。
（三）管道设计弯头较多，整个管道共设计了10个弯头，尤其是在进入除氧器前的部分，相邻两个弯头之间的距离太小，只有500mm，这些弯头迫使管道中的流动力场发生多次变化，在弯头处释放能量，产生了附加的作用力，进一步放大了管道的击振作用。
（四）#2高加汽侧压力与除氧器工作压力的压差较大，达到2MPa以上，管道内流速较大，疏水在进入除氧器前由于压力的降低，疏水会产生“闪蒸”现象，部分疏水变成蒸汽，对管道的击振力增大。
（五）#2高加疏水水位控制不好，经常低于正常水位，使高加内的蒸汽大量进入疏水管道，汽水冲击增大，造成管道振动增大。
（六）管道中存在积水现象，在投入时产生汽水冲击，造成管道振动。
（七）投入高加时疏水管道暖管不充分，使管道产生较大的热应力，引起管道振动。
三、高加疏水至除氧器管道振动的治理方案
根据以上的分析，制订了以下措施治理该管道的振动。
（一）改变管道的走向，减少管道的弯头数量，将管道进入除氧器前距离较小的两个弯头去掉一个，以改变管道内流体的力场，减小流动时对管道的击振力，达到减小振动的目的。
（二）在管道竖直段中加装固定导向支架，使管道竖直段稳定，减小管道的振动。
（三）在除氧器上部管道弯头处加装固定支架，增加管道的刚度。
（四）在疏水管道逆止门前后安装弹簧吊架，吸收阀门节流释放的振动能量。
（五）在疏水管道逆止门后加装固定支架一套，增加管道的稳定性和刚度。
四、振动治理效果
按照以上治理方案，在机组停运检修时进行了施工，两台机组启动后，管道振动基本消除，达到了预期的效果。
五、结束语
火力发电厂中高加疏水管道振动是非常常见的现象，管道振动严重威胁到机组的安全稳定运行，管道长期振动会使管道焊缝产生疲劳裂纹甚至断裂，对人身安全造成极大的威胁。因此，各电厂应将管道振动情况的检查工作列入设备状态检修工作中，并经常检查管道振动情况，做好记录，检修时对存在振动的管道焊缝进行认真检查，对管道弯头部分进行测厚检查，防止发生管道断裂事故。
【关键词】高加疏水；振动；支吊架；汽液两相流动；闪蒸；稳定性；刚度
一、概况
山东济矿阳城电厂#1、2机组汽轮机为东方汽轮机厂有限公司制造的高温超高压凝汽式汽轮机，汽轮机型号为N150-13.24/535/535，两台机组分别于2009年10月和2009年12月完成调试，投入生产。
每台机组配置两台高压加热器，高压加热器为青岛磐石容器制造有限公司制造，两台高加均为立式布置，为表面式换热器，#1高压加热器型号为JG-500-Ⅰ,#2高压加热器型号为JG-550-Ⅱ，高压加热器疏水水位通过汽液两相流疏水器来控制，疏水方式采用逐级自流方式，即#1高加疏水排至#2高加，#2高加疏水排至除氧器，高加正常水位为300～400mm，#2高加汽侧压力为2.9MPa，疏水温度为228℃，疏水流量71.5t/h，高加布置在主厂房零米层。
除氧器为上海电站辅机厂制造的一体化除氧器，型号为CG-550/GS100，工作压力为0.77MPa，工作温度为172℃，布置在主厂房17.5m层。
#2高加疏水至除氧器管道规格为Φ159×4.5的无缝钢管（型号20）。
#2高加疏水管道自调试开始，在除氧器上部的部分水平振动一直较大，振幅最大可以达到50mm以上，管道的严重振动使得管道部分弹簧吊架逐渐松脱和断裂，只得采取临时措施对管道进行加固，用倒链将管道拉住，减小了管道的振动，但不能从根本上解决振动问题；联系设计院对该管道的支吊架进行重新设计，在立管段9.0m和20.0m处增加了两套导向支架，振动有所减小，但仍不符合要求。该管道的振动严重威胁到机组的安全稳定运行。
二、#2高加疏水至除氧器管道振动的原因分析
通过现场测量、计算和分析，高加疏水管道至除氧器管道振动严重的主要原因如下：
（一）管道支吊架设计不合理，管道的刚度和稳定性不足，管道支吊架只有弹簧吊架，吊点较高，在除氧器上部部分的3个吊架吊杆太长，达到10m以上，这种设计不利于迅速吸收振动释放的能量，且弹簧吊架在长时间的振动作用下基本失效，管道的振动可以通过吊架进一步放大。
（二）该管道内的流动介质存在汽液两相流动，对管道产生了较强的击振力，使管道强迫振动。高加疏水水位利用汽液两相流疏水器来控制，汽液两相流疏水器是利用汽液两相流的流动特性来设计的，这种方式无需外力驱动，属于自力式调节，其执行机构的动力源为本级加热器的蒸汽，因此这种方式调节必然会产生汽液两相流动。
（三）管道设计弯头较多，整个管道共设计了10个弯头，尤其是在进入除氧器前的部分，相邻两个弯头之间的距离太小，只有500mm，这些弯头迫使管道中的流动力场发生多次变化，在弯头处释放能量，产生了附加的作用力，进一步放大了管道的击振作用。
（四）#2高加汽侧压力与除氧器工作压力的压差较大，达到2MPa以上，管道内流速较大，疏水在进入除氧器前由于压力的降低，疏水会产生“闪蒸”现象，部分疏水变成蒸汽，对管道的击振力增大。
（五）#2高加疏水水位控制不好，经常低于正常水位，使高加内的蒸汽大量进入疏水管道，汽水冲击增大，造成管道振动增大。
（六）管道中存在积水现象，在投入时产生汽水冲击，造成管道振动。
（七）投入高加时疏水管道暖管不充分，使管道产生较大的热应力，引起管道振动。
三、高加疏水至除氧器管道振动的治理方案
根据以上的分析，制订了以下措施治理该管道的振动。
（一）改变管道的走向，减少管道的弯头数量，将管道进入除氧器前距离较小的两个弯头去掉一个，以改变管道内流体的力场，减小流动时对管道的击振力，达到减小振动的目的。
（二）在管道竖直段中加装固定导向支架，使管道竖直段稳定，减小管道的振动。
（三）在除氧器上部管道弯头处加装固定支架，增加管道的刚度。
（四）在疏水管道逆止门前后安装弹簧吊架，吸收阀门节流释放的振动能量。
（五）在疏水管道逆止门后加装固定支架一套，增加管道的稳定性和刚度。
四、振动治理效果
按照以上治理方案，在机组停运检修时进行了施工，两台机组启动后，管道振动基本消除，达到了预期的效果。
五、结束语
火力发电厂中高加疏水管道振动是非常常见的现象，管道振动严重威胁到机组的安全稳定运行，管道长期振动会使管道焊缝产生疲劳裂纹甚至断裂，对人身安全造成极大的威胁。因此，各电厂应将管道振动情况的检查工作列入设备状态检修工作中，并经常检查管道振动情况，做好记录，检修时对存在振动的管道焊缝进行认真检查，对管道弯头部分进行测厚检查，防止发生管道断裂事故。