1 000 MW機(jī)組小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器對機(jī)組運(yùn)行影響分析

任宏偉，趙啟超，伍健偉

（神華國華綏中發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧葫蘆島 125222）

綏中發(fā)電B廠2×1 000 MW機(jī)組給水系統(tǒng)設(shè)置2×50%B－MCR汽動給水泵，不設(shè)啟動/備用電動給水泵，除氧器水箱內(nèi)凝結(jié)水經(jīng)過汽動給水泵升壓后，通過2列并列高加進(jìn)入鍋爐省煤器，滿足鍋爐上水需求。汽動給水泵布置在汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層，且為頭對頭鏡面對稱布置型式。小汽機(jī)不設(shè)單獨(dú)凝汽器，其排汽管道經(jīng)電動剛性密封排汽蝶閥直接與主機(jī)凝汽器相連，排汽管道規(guī)格為Φ2 830×16 mm。表1為2×1 000 MW機(jī)組給水系統(tǒng)小汽機(jī)主要參數(shù)。

檢修時，小汽機(jī)需要通過關(guān)閉排汽蝶閥與主機(jī)凝汽器隔離，此設(shè)計方式節(jié)省了初投資，使系統(tǒng)變得簡單。由于B廠不設(shè)置啟動/備用電動給水泵，小汽機(jī)也不設(shè)置單獨(dú)凝汽器，在機(jī)組調(diào)試和正常運(yùn)行中，會對小汽機(jī)檢修造成一定影響［1］。

表1 小汽機(jī)主要參數(shù)

1 小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器對機(jī)組調(diào)試影響

綏中發(fā)電B廠2×1 000 MW機(jī)組采用雙背壓式凝汽器，循環(huán)水先后進(jìn)入高、低壓側(cè)凝汽器，導(dǎo)致兩者真空不同。由于小汽機(jī)排汽直接排至主機(jī)凝汽器，2臺小汽機(jī)排汽參數(shù)不同，致使2臺小汽機(jī)各項(xiàng)調(diào)試參數(shù)產(chǎn)生的影響也不同。

調(diào)試汽動給水泵困難大。若小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器，其乏汽將通過排汽管直接進(jìn)入主機(jī)凝汽器，這就要求在調(diào)試汽動給水泵之前，主汽輪機(jī)本體及相應(yīng)系統(tǒng)（如軸封系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)、盤車、循環(huán)水系統(tǒng)）都具備投運(yùn)條件、主凝汽器具備接收小汽機(jī)排汽條件，此時機(jī)組吹管才能進(jìn)行，才能滿足汽動給水泵調(diào)整試驗(yàn)要求，否則會影響機(jī)組調(diào)試周期和整個基建工期。汽輪機(jī)本體安裝是汽輪機(jī)施工主線，應(yīng)提前與施工單位溝通，以保證安裝進(jìn)度。通過調(diào)整施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖可解決部分問題，但不能徹底解決。

如果給水系統(tǒng)設(shè)置啟動/備用電動給水泵，汽動給水泵組的調(diào)試可與機(jī)組吹管同時進(jìn)行。

2 小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器對機(jī)組正常運(yùn)行影響

小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器，排汽直接進(jìn)入凝汽器，主機(jī)凝汽器真空變化造成小汽機(jī)在正常運(yùn)行時排汽溫度、小汽輪機(jī)組振動等各項(xiàng)參數(shù)受到很大影響。同時小汽機(jī)排汽管道與主機(jī)凝汽器直接連通，只有通過小汽機(jī)排汽蝶閥才可進(jìn)行隔離，但小汽機(jī)排汽蝶閥直徑高達(dá)2 830 mm，屬于大型閥門，制造工藝上有很高要求，安裝復(fù)雜、困難［2］。

小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器使小汽機(jī)排汽系統(tǒng)與主機(jī)真空系統(tǒng)隔離難度加大，機(jī)組正常運(yùn)行時，當(dāng)任一小汽機(jī)出現(xiàn)故障或需要檢修，需要隔離小汽機(jī)排汽系統(tǒng)并破壞小汽機(jī)真空時，必須關(guān)閉其排汽隔離閥。主機(jī)高度真空時，若不能保證其與主機(jī)真空系統(tǒng)有效隔離，會影響主機(jī)真空，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致機(jī)組停機(jī)［3］。表2為目前國內(nèi)部分電廠給水泵的設(shè)置情況。

根據(jù)某1 000 MW機(jī)組電廠國外調(diào)研報告，美國1 000 MW等級機(jī)組多采用2×50%、2×60%或1×100%汽泵，且不設(shè)電動給水泵組，美國田納西流域管理局所屬的Cumberland Fossil Plant（2× 1 300 MW）采用2×50%汽泵，Bull Run Power Plant（1×950 MW）采用2×60%汽泵，當(dāng)1臺汽泵故障時，另1臺汽泵可維持機(jī)組運(yùn)行（CumberlandFossil Plant發(fā)生過1臺汽泵故障而引起整個機(jī)組跳閘的情況）。從2個電廠30多年運(yùn)行情況看，因給水泵或小汽機(jī)原因而發(fā)生的導(dǎo)致整個機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)的事故很少。邯峰電廠、漳州后石電廠有小汽機(jī)成功單獨(dú)隔離檢修的先例。其它電廠目前還沒有出現(xiàn)在機(jī)組運(yùn)行中檢修汽動給水泵組情況。

表2 部分電廠給水泵的設(shè)置

由于小汽機(jī)排汽系統(tǒng)沒有設(shè)置真空破壞門，因此當(dāng)小汽機(jī)停止排汽、蝶閥關(guān)閉后，若無法確認(rèn)排汽蝶閥嚴(yán)密性，可通過逐漸降低小汽機(jī)軸封供汽壓力的方法，監(jiān)視小汽機(jī)真空變化趨勢和主機(jī)真空是否變化，并以此為依據(jù)判斷小汽機(jī)排汽蝶閥嚴(yán)密性。

單臺小汽機(jī)檢修后恢復(fù)運(yùn)行難度較大。小汽機(jī)排汽管道建立真空，只能直接開啟小汽機(jī)排汽蝶閥，通過主機(jī)凝汽器形成真空，這會對主機(jī)凝汽器真空造成很大沖擊，此為小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器缺點(diǎn)之一［4］。

3 保證小汽機(jī)排汽隔離閥嚴(yán)密性采取的防范措施

a．保證閥門出廠驗(yàn)收合格。閥門出廠前的監(jiān)造要嚴(yán)謹(jǐn)，無論是材質(zhì)還是機(jī)械加工，都要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，同時保證出廠前閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。

b．在設(shè)備運(yùn)輸和安裝前儲存階段，防止閥門門體及門柄部分腐蝕。由于綏電B廠地處沿海區(qū)域，氣候潮濕且腐蝕嚴(yán)重，為防止閥門腐蝕，在門體及門柄涂上防腐油，并在閥門兩側(cè)加上防護(hù)罩，防止雨淋和日光曝曬。

c．在安裝調(diào)試階段，保證閥門門體支座與門體匹配，防止由于膨脹或震動引起門體變形。閥門運(yùn)行后的膨脹方向要與支座保持一致，防止門體變形。

d．安裝后驗(yàn)收要嚴(yán)把驗(yàn)收質(zhì)量關(guān)。閥門驗(yàn)收直接影響投產(chǎn)后機(jī)組運(yùn)行，在閥門傳動驗(yàn)收時，必須保證閥門關(guān)閉到位、管道及閥門無變形、門體與管道連接螺栓受力均勻。

e．小汽機(jī)在調(diào)試階段，要保證排汽缸溫度在要求范圍內(nèi)，防止由于門體溫度受熱不均導(dǎo)致門體變形（小汽機(jī)排汽溫度不超過150℃）。同時要保證主機(jī)和小機(jī)凝汽器真空不要過低和排汽缸溫度在規(guī)程允許范圍內(nèi)。

f．在機(jī)組正常運(yùn)行階段，要保證鍋爐給水水質(zhì)合格;保證蒸汽品質(zhì)，可以防止蒸汽中含有的鹽分在排汽門門體或密封面處結(jié)垢。

g．在設(shè)備選型方面要確保閥門嚴(yán)密性。小汽機(jī)排汽蝶閥采用剛性密封，閥體整體（含密封圈）正常使用壽命為30年，密封面承受溫度范圍為280～300℃，密封面維護(hù)量少且維護(hù)周期長。

h．小汽機(jī)排汽溫度較高，需單獨(dú)設(shè)計排汽減溫水控制排汽溫度。小汽機(jī)排汽減溫水控制要嚴(yán)格，以防止小汽機(jī)排汽溫度大幅度波動，引起小汽機(jī)排汽蝶閥和排汽管道熱應(yīng)力急劇變化，造成小汽機(jī)排汽蝶閥和排汽管道變形。

4 結(jié)束語

小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器對機(jī)組調(diào)試的影響通過調(diào)整施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖可解決部分問題，但不能徹底解決。小汽機(jī)不設(shè)置單獨(dú)凝汽器時，可通過對小汽機(jī)排汽隔離閥采取必要措施，使其對機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性的影響降到最低。

［1］朱譽(yù)，鄭立坤．雙背壓凝汽器變工況計算與能耗分析［J］．廣東電力，2011，24（2）:24－29．

［2］楊惠谷，湯建，顧福明．閥門焊接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的討論［J］．閥門，2007，36（1）:23－24．

［3］電力技術(shù)編輯部．超超臨界機(jī)組優(yōu)化設(shè)計［J］．電力技術(shù)，2010，19（1）:1－4．

［4］趙長存，王建，姜麗濤．小汽機(jī)真空泄漏對機(jī)組真空狀況的影響［J］．河北電力技術(shù)，2004，23（6）:47－48．