320MW凝汽式汽輪機供熱改造后運行方式研究

【摘 要】320MW機組作為調(diào)峰機組，機組滿發(fā)時段少，經(jīng)濟性差。為了充分利用320MW機組、提高機組的經(jīng)濟性，滿足電廠發(fā)電同時向外供熱采暖的需求，對320MW凝汽式汽輪機進行供熱改造是行之有效的節(jié)能手段。本文在簡單概述供熱改造的同時，主要對改造后機組安全運行方式進行說明分析。

【關(guān)鍵詞】320MW凝汽式汽輪機；供熱改造；連通管 運行

節(jié)約資源是我國一項基本原則，為了節(jié)能降耗、提高機組的經(jīng)濟性，滿足電廠供熱采暖、工業(yè)抽汽等多元化的需求，對某單位的一N320-16.7/538/538型一次中間再熱亞臨界凝汽式汽輪機進行改造。如何正確安全的操作且滿足正常發(fā)電和供熱，本文對運行方式進行了闡述。

一、改造方案概述

本機組供熱抽汽改造是從中低壓連通管中壓段上采用打孔方式接出一根DN700的抽汽管道，作為供熱汽源。在連通管上加裝液動抽汽調(diào)控蝶閥，抽汽口位置設(shè)在中壓缸排汽后、抽汽調(diào)控蝶閥前。抽汽管道自連通管引出后，依次加裝安全閥、、快關(guān)閥＼逆止閥和電動調(diào)閥。

供熱抽汽的調(diào)整抽汽壓力0.79MPa.a，可調(diào)整范圍0.59～0.99MPa.a；抽汽溫度346℃；抽汽流量0～200t/h。

二、供熱工況的啟動與運行

抽汽供熱運行的基本原則：機組啟動前的各種檢查及已具備啟動的條件、啟動、暖機、升速和并網(wǎng)仍按原純凝式機組運行要求。當(dāng)帶到一定負荷時才投入抽汽供熱運行。當(dāng)投入抽汽供熱運行后，機組轉(zhuǎn)為以熱定電方式運行。

對于抽汽供熱工況的運行，供熱工況啟動前還需下述的檢查及準備工作。

（一）檢查供熱調(diào)控碟閥，供熱安全閥，供熱快關(guān)閥、電動關(guān)斷閥、逆止閥等動作是否靈活可靠，安全閥啟跳壓力是否正常。低壓缸噴水裝置是否能正常投入和切除。抽汽快關(guān)閥、電動關(guān)斷閥及供熱調(diào)控碟閥的執(zhí)行控制機構(gòu)各參數(shù)、性能是否符合設(shè)計要求。

（二） 抽汽快關(guān)閥、關(guān)斷閥、供熱調(diào)控碟閥應(yīng)與發(fā)電機油開關(guān)或高壓主汽調(diào)節(jié)閥聯(lián)動跳閘機構(gòu)在安裝后和啟動前應(yīng)作聯(lián)動試驗，投入備用。

（三） 熱網(wǎng)及熱網(wǎng)加熱器經(jīng)全面檢查、聯(lián)調(diào)、試壓、無泄漏、無缺陷后，可投入備用。

（四） 抽汽供熱系統(tǒng)投入前應(yīng)開啟該系統(tǒng)上的疏水閥，以便對抽汽供熱管道進行適當(dāng)暖管和疏水，抽汽供熱投入后關(guān)閉疏水閥。

（五） 當(dāng)供熱調(diào)控碟閥動作不靈活、卡澀，電動調(diào)節(jié)閥、供熱安全閥及低壓缸噴水裝置未整定、試驗及工作不正常時，禁止抽汽供熱投入。

三、 抽汽供熱的投入

（一）對外抽汽供熱，通過DCS系統(tǒng)將純凝工況切換成抽汽供熱工況。對于額定純凝工況切換到抽汽供熱工況，且供熱母管已在熱網(wǎng)中運行時。在開啟抽汽關(guān)斷閥前應(yīng)先由DCS系統(tǒng)按碟閥前壓力信號控制使碟閥逐漸關(guān)小，使抽汽壓力逐漸升高。待碟閥前壓力略高于熱網(wǎng)抽汽母管內(nèi)（對母管系統(tǒng)，相當(dāng)于背壓式啟動）的壓力值時，逐漸開啟抽汽關(guān)斷閥，接帶熱負荷。隨著對外抽汽供汽量的不斷加大，供熱調(diào)控碟閥應(yīng)逐漸關(guān)小，進入低壓缸的汽量會逐漸減少，當(dāng)抽汽關(guān)斷閥全開時，如熱負荷無變化，此時供熱調(diào)控碟閥開度會穩(wěn)定在某一位置。

（二）對啟動時抽汽供熱的投入。機組電負荷帶到75%額定負荷左右時，DCS系統(tǒng)將切換到抽汽工況運行。當(dāng)抽汽供熱投入運行時，按碟閥前壓力信號由DCS控制供熱調(diào)控碟閥的調(diào)控執(zhí)行機構(gòu)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使碟閥投入供熱自動調(diào)節(jié)。

（三）在帶熱負荷過程中應(yīng)注意監(jiān)視供熱調(diào)控碟閥前抽汽壓力控制系統(tǒng)工作的情況，監(jiān)視各抽汽段壓力、軸向位移、相對膨脹等表計的變化。整個切換過程應(yīng)平穩(wěn)連續(xù)。

（四） 增加熱負荷的速率一般不大于4～5t/min。

（五） 為提高機組的整體經(jīng)濟性，在保證向熱網(wǎng)用戶供熱的條件下，應(yīng)盡量使抽汽點壓力保持在熱網(wǎng)設(shè)計壓力允許的最低點。

（六） 當(dāng)停止向外抽汽供熱時，DCS系統(tǒng)將進行切換，供熱工況轉(zhuǎn)為純凝工況運行。此時，供熱調(diào)控碟閥應(yīng)全開，此時碟閥的開度為90度，快關(guān)閥、關(guān)斷閥應(yīng)及時關(guān)閉。并注意定期疏水。

四、供熱運行的日常維護

（一）對運行中供熱系統(tǒng)的各設(shè)備應(yīng)定期巡查，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。

（二）應(yīng)定期檢查熱網(wǎng)返回的凝結(jié)水水質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏和水質(zhì)污染，應(yīng)立即采取措施補救，若污染嚴重或大量泄漏，應(yīng)立即切除供熱運行，轉(zhuǎn)為純凝工況運行或停機，及時進行修復(fù)處理。

（三） 應(yīng)定期檢查供熱調(diào)控碟閥前抽汽壓力控制系統(tǒng)工作是否正常，各表計是否正確，碟閥轉(zhuǎn)動是否靈活，轉(zhuǎn)軸處不應(yīng)漏汽。在純凝及供熱工況時，碟閥應(yīng)定期活動試驗。

五、 供熱工況的切除、停機

（一） 抽汽供熱工況轉(zhuǎn)為純凝汽工況運行，由DCS系統(tǒng)進行切換，使供熱調(diào)控碟閥逐漸開啟同時緩慢關(guān)閉抽汽關(guān)斷閥，抽汽供熱汽量逐漸減少，抽汽壓力逐漸降低。當(dāng)熱網(wǎng)壓力高于供熱調(diào)控碟閥前抽汽壓力時，逆止門關(guān)閉，此時可快關(guān)抽汽快關(guān)閥及關(guān)閉抽汽關(guān)斷閥，此時機組轉(zhuǎn)為純凝工況運行。供熱調(diào)控碟閥全開。

（二） 若需要供熱工況下正常停機，應(yīng)按3.6條要求將熱負荷切除后轉(zhuǎn)為純凝工況運行后，按凝汽機組停機步驟進行停機操作。

（三） 甩掉熱負荷時，DCS接受抽汽逆止閥及快關(guān)閥全關(guān)信號及供熱調(diào)控碟閥前抽汽管壓力突然上升信號，DCS系統(tǒng)將控制供熱調(diào)控碟閥的控制執(zhí)行機構(gòu)將供熱調(diào)控碟閥打開。

（四） 在供熱工況，甩掉電負荷時，DCS接受調(diào)閘信號，高壓主汽門、調(diào)節(jié)門與抽汽快關(guān)閥聯(lián)動，新汽的汽源被關(guān)斷，同時抽汽供熱系統(tǒng)也關(guān)閉，停止向外供熱。此時DCS系統(tǒng)將控制供熱調(diào)控碟閥的控制執(zhí)行機構(gòu)將供熱調(diào)控碟閥打開。

六、 供熱工況的運行和維護

由于本次改造僅在連通管上增加了抽汽供熱調(diào)控碟閥及抽汽供熱相關(guān)閥門及管路系統(tǒng)。因此僅對因抽汽供熱產(chǎn)生的對原機的影響提出運行和維護的要求，其余要求仍按原純凝工況運行和維護規(guī)程執(zhí)行。

由于轉(zhuǎn)子軸系、各軸瓦尺寸及負荷沒有變化，因此軸系、臨界轉(zhuǎn)速及系統(tǒng)穩(wěn)定性、瓦溫度基本應(yīng)保持與原純凝機組相同水平。

低壓缸為對稱反向流動，推力自相平衡。抽汽供熱工況的轉(zhuǎn)子軸向推力不會明顯增加。只要推力瓦塊正常工作，供油系統(tǒng)正常工作。推力瓦塊溫度會在合格范圍內(nèi)。

七、 結(jié)論

綜上所述，320MW凝汽式汽輪機供熱改造是在本體結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上采用更換聯(lián)通管安裝蝶閥進行可調(diào)整抽汽實現(xiàn)的。操作過程并不復(fù)雜，在許多的300MW凝汽式機組改造中已廣泛采用，該方法技術(shù)上是成熟的，經(jīng)濟性和安全性是能夠得到保證的。