1　振动原因分析

　　丰镇发电厂5号机是哈尔滨汽轮机厂生产的NK200-130/535/535-1型超高压、中间再热、三缸二排汽、凝汽机组，冷却系统为海勒式空气冷却系统，主要设备有凝汽器、循环水泵、空冷塔、调节阀等。运行时，汽轮机的2个低压缸排汽分别进入2个喷射式凝汽器中，直接与空冷塔返回的冷却水接触，混合后的水一小部分(2%～3%)用凝结水泵送到汽轮机回热系统作为锅炉给水，其余的水由2台50%出力的循环水泵送至空冷塔下部的三角形散热器，由空气进行自然冷却。这是我国自行设计制造的第1台空冷器。该机组自1995年底投入运行后，循环水管道产生严重的振动和尖锐的噪声，因此，机组一直在低负荷单泵状态下运行，使机组运行经济性大大降低。循环水系统原设计如图1所示。

图1　循环水系统原设计布置

　　首先，对循环水系统振动部位(调节阀后到海勒式冷凝器入口处)在2台循环水泵并列运行状态下的循环水流速、振动及噪声等进行了测试和观测，结果见表1。

表1　　循环水系统运行情况

2　消振措施

　　针对上述诸原因，在传统的直线型扩散管的基础上采用小角度的台阶型扩散管，在易形成涡流的部位加装整流格网，以使循环水流速限制在规定范围内，流场趋于均匀，从而达到消振的目的。
　　将调节阀后的直管段直径由1 000 mm渐扩为1 200 mm后突扩至1 640 mm，即采用台阶型扩散管，扩散角为7°，由于扩散角较小，即使发生边界层脱体，也仅在末端近于突然扩大的断面处才开始，这种扩散管出口处的涡流区域要狭得多，而相毗连的直管段中的水流破坏较小，涡流形成的强度较小，流速分布也较对称，从而有效地缓解了管道振动强度。
　　在台阶型扩散管后面的直管段中，加装3道相互旋转45°的整流格栅，整流格栅的网孔直径沿水流方向依次减小，相互间的距离沿水流方向依次增大，使直径为1 640 mm的管道内循环水平均流速降为2.6 m/s，大涡破碎为小涡，并消除了偏心摇摆水流，使流场趋于均匀。
　　突扩后的直径为1 640 mm的直管段与直径为1 800 mm的循环水母管直接连接，并在连接处沿水流方向取45°的倒角。
　　在直径为1 800 mm的管道适当位置处加装节流网，以消除循环水母管内由于水充不满而引起的水流冲击振荡产生的振动和噪声。
　　设计方案如图2所示：

图2　改造后的循环水管道布置图

3　实施效果

4　结束语