真空除氧器水箱防震荡的预防措施及原因分析？ 

            真空除氧器水箱防震荡的预防措施及原因分析，背景分析：真空除氧器是常规岛的重要热力设备，其运行是否正常将直接影响电力生产的安全性与经济性。真空除氧器在机组启动初期和机组停运过程中曾出现过多次剧烈振动现象，不仅会造成真空除氧器上水管线断裂，也是真空除氧器水箱壁产生裂纹的原因之一。严重影响设备和机组的安全，针对这一现象进行了现场调查，分析真空除氧器振动的根本原因，并提出了有效的预防振动的措施，对电厂的实际运行和异常响应有很好的借鉴作用。
真空除氧器是蒸汽发电机组中重要的热力设备，其运行是否正常将直接影响电厂生产的安全性与经济性。但是真空除氧器在运行中存在诸多问题，如汽水振荡、真空除氧器振动、自生沸腾等，其中尤以真空除氧器的过度振动为常见，真空除氧器振动不仅使真空除氧器的运行存在安全隐患，降低其可靠性，而且导致其加热投运时间长，满足不了机组经济、快速启动的需要。因此，引起了电力行业人员的广泛重视。针对我厂真空除氧器在机组启动初期和机组停运过程中曾出现过数次剧烈振动现象，分析真空除氧器振动的根本原因，并提出了有效的预防振动的措施。
真空除氧器振动情况
           2014年6月1#机组在安排小修过程中，真空除氧器在机组启动初期和机组停运时都出现过多次放炮似的连续间隔振动，整个管道从94.7m至除氧头补水管线处都在振颤。振动声音之响，就连主控室人员都能感受到。振动造成了真空除氧器上水管线摆动和保温层脱落，同时也可能造成真空除氧器结构部件损坏，如喷雾头的脱落、除氧盘的变形、水箱壁的裂纹等。
真空除氧器振动原因
           机组在功率运行时，由于真空除氧器的上水流量、抽气压力和温度较为稳定，很少发生真空除氧器振动的情况。但在变工况的情况下，如机组的启停过程中，真空除氧器产生振动的概率较大。根据机组启动时运行参数，对真空除氧器产生振动的原因进行分析。
           机组启动前，真空除氧器水位为手动控制，上水流量为零。机组启动后，根据GOP-002，在机组准备升温升压前，需要启动一台主给水泵，主给水泵启动后走再循环，真空除氧器内的水温将以4℃/小时进行升温，约12小时水温从90℃上升至140℃，真空除氧器内的压力从0kPa上升至300kPa，高于正常启动时173KPA压力要求，随着给蒸发器上水和真空除氧器内产生的蒸汽排放，真空除氧器水位缓慢下降，在给真空除氧器手动上水过程中，真空除氧器和上水管线发生了剧烈的振动。
原因分析：
           （1）真空除氧器内产生的汽锤。在真空除氧器上水前，真空除氧器内部是一个稳态，汽水饱和状态，当较冷的凝结水进入真空除氧器后，真空除氧器内温度迅速下降，压力降低，则除氧水箱内的水会剧烈汽化，沸腾。水汽反冲到真空除氧器，进入真空除氧器后，又被冷却，一直反复。直到补水停止后一段时间，再恢复到另一个平衡点。
           （2）温差导致的振动。真空除氧器凝结水上水管靠近真空除氧器的一端温度高，远离真空除氧器一端的温度低，会产生振动，振动声音较大，主要是上水管线振动。
           （3）加热蒸汽配入不足，在除氧头形成水阻气现象。由于启动阶段，顶压蒸汽压力不足，不能满足将温度较低的给水加热至或接近饱和温度的要求，下落过程中的水流中含有大量的不凝结气体。加热后析出的不凝结气体，形成层层气模，阻碍了蒸汽和水的逆流，导致蒸汽流动受阻，向蒸汽的入口方向产生压力波。随着蒸汽的集聚，压力逐渐增大，从而冲破气模形成剧烈的膨胀波。如此的交替往复，使真空除氧器产生剧烈的振动。
           （4）真空除氧器喷雾头的损坏，在上水管线形成水锤。从由于长时间未对真空除氧器进行上水，靠近除氧头顶部一段水平上水管线的水就会破损的喷雾头流出，造成该段管线不满水，当手动对真空除氧器上水时，在真空除氧器入口管线处形成水锤，造成上水管线的振动。
           （5）随着真空除氧器的升温，靠着除氧头的上水管线被加热，液体沸腾也能够产生气泡，当给真空除氧器上水时，压力升高，气泡将溃灭或体积迅速减小，产生压力冲击，出现振动或噪声。
           （6）加热蒸汽管线产生的振动。加热蒸汽管线投运时暖管不充分，管道中的疏水来不及排出，引起的水锤现象。
           （7）给水管线产生的振动。反应堆提升功率后，真空除氧器顶压蒸汽未及时投入或压力控制阀控制异常，大量的凝结水进入真空除氧器导致真空除氧器压力急剧下降，真空除氧器和给水管线的水沸腾汽化，造成管线的振动，同时主给水泵的净正吸入压头的下降有气蚀的风险。
           （8）高压加热器与真空除氧器相连的疏水管路中形成汽水两相流。机组运行过程中，高压加热器到真空除氧器疏水阀开关不灵活，管道支吊架不够，高加水位及高加堵管数量等，均会引起高加与真空除氧器相连的疏水管路中形成汽水两相流，引起管道的剧烈振动。同时由于汽水两相界面的不稳定性，在疏水出口，气泡破裂时，容易引发振动。
真空除氧器振动的预防措施
总结以上引发振动的诸多原因，提出以下防振的原则：
           （1）尽量避免大温差的水在真空除氧器内大量掺混。
           （2）尽量避免与真空除氧器连通管道内形成汽水两相流。
           （3）尽量减少单个真空除氧器的负荷波动幅度和频率。
           （4）保持蒸汽，疏水，补水管道的畅通，工质連续稳定的通入和输出。
           （5）真空除氧器内汽水温度的变化应连续、稳定、均匀，合理选择汽水的引入方式和位置。
           （6）增加管系结构的阻尼：该方案是通过提高管系刚度， 改变结构的固有频率，有效地防止管系结构发生共振破坏的可取方案。一般选择在管系中的悬空弯头处和振摆严重的管段处，根据实际振摆受力方向。结合周边环境许可条件，安装适当的阻尼器，以提高管系刚度。
           根据以上防振原则和机组的实际运行情况，提出解决解决真空除氧器振动方案机组启停过程中的注意事项：
           （1）机组停运后，当蒸发器压力降到200Kpa时，应对真空除氧器顶压蒸汽进行隔离，停运电加热器和将真空除氧器上水切换至手动，采用手动小流量连续的补水方式。
           （2）机组启动后，不应过早投运真空除氧器电加热器和启动主给水泵对真空除氧器进行升温，因为升温后会造成真空除氧器压力缓慢上升，有可能造成真空除氧器超压，同时真空除氧器压力越高，当给真空除氧器上水时，真空除氧器振动越剧烈。
           （3）真空除氧器升温过程中，如果真空除氧器排气至凝汽器，可将排气切至大气，减缓真空除氧器的压力上升。
           （4）为减小真空除氧器由于长时间无上水的情况下，靠着除氧头的上水管线温度随着真空除氧器的升温逐渐升高，可间断性给真空除氧器少量上水，减小上下游管线的温差。
           （5）针对靠近真空除氧器顶部的上水管线可能存在的气体，可以通到打开排气阀4321-V4893排除集聚在管线中的气体。
           （6）当真空除氧器的保压蒸汽压力控制器在手动控制时，若减小D/A的凝结水上水流量时（特别是大幅度减少时），应先（或同时）适当关小保压蒸汽的压力控制阀，以免D/A超压而导致其安全阀起座。同样，在加大D/A上水流量时，应随之适当开大保压蒸汽的压力控制阀，以免D/A水温大幅度下降。
           （7）在主系统升温至150℃后，在准备提升反应堆功率前，应投运真空除氧器顶压蒸汽，当主蒸汽系统压力已大于173kPa时，越早投入保压蒸汽越有利。