給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度異常下降原因分析

袁堯，李光彩

(華潤(rùn)電力 (漣源)有限公司，湖南婁底417114)

給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度異常下降原因分析

Cause analysis and processing of feed pump turbine inlet temperature abnormal decline

袁堯，李光彩

(華潤(rùn)電力 (漣源)有限公司，湖南婁底417114)

本文主要對(duì)給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度異常下降原因進(jìn)行了詳細(xì)分析。對(duì)可能原因進(jìn)行針對(duì)性整改后，該機(jī)組給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度異常下降得到徹底解決。

給水泵汽輪機(jī)；進(jìn)汽溫度；異常下降

1 設(shè)備概況

某公司目前有2臺(tái)300 MW機(jī)組，均為哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的N300－16.7/537/537型亞臨界凝汽式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組配套2臺(tái)北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的型號(hào)為T(mén)GQ06/7－1汽動(dòng)給水泵組。給水泵汽輪機(jī)型為單缸、單汽源、新汽內(nèi)切換、變轉(zhuǎn)速、變功率、沖動(dòng)、凝汽式，汽源有四抽和輔汽兩路〔1〕。

2 設(shè)備運(yùn)行方式

該公司給水系統(tǒng)配置2臺(tái)50%容量汽給水泵及1臺(tái)30%電動(dòng)啟動(dòng)備用給水泵，給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽圖如圖1。冷態(tài)開(kāi)機(jī)過(guò)程中，電泵帶70～80 MW后需并入汽泵運(yùn)行，此時(shí)需提前由輔汽沖轉(zhuǎn)小機(jī)，待四抽壓力、溫度提高后再切換汽源。停機(jī)過(guò)程中，負(fù)荷至120 MW，四抽供小機(jī)汽源不足，電泵不能滿(mǎn)足給水需求，需切換小機(jī)汽源至輔汽供給。故啟停機(jī)需要進(jìn)行小機(jī)汽源切換工作〔2〕。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，給水泵汽輪機(jī)的汽源四抽作為正常運(yùn)行汽源，輔汽作為備用汽源，輔汽至小機(jī)電動(dòng)門(mén)開(kāi)啟，由于四抽壓力略高于輔汽聯(lián)箱壓力，輔汽至小機(jī)的翻板逆止門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)〔3〕。輔汽聯(lián)箱汽源在機(jī)組運(yùn)行中由本機(jī)四抽供給，1，2號(hào)機(jī)組輔汽聯(lián)箱不聯(lián)絡(luò)；停機(jī)過(guò)程中由鄰機(jī)四抽供給，首臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中由啟動(dòng)爐供給，有鄰機(jī)運(yùn)行時(shí)則根據(jù)鄰機(jī)帶負(fù)荷及抽汽壓力情況選擇四抽或冷再供給。

給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度在機(jī)組啟停過(guò)程中和機(jī)組負(fù)荷大幅變化過(guò)程中多次出現(xiàn)過(guò)異常下降。

圖1 給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽圖

3 原因分析

小機(jī)蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在疏水盲段，如圖1所示，輔汽至小機(jī)在總路有疏水門(mén)，在支路沒(méi)有疏水門(mén)和溫度測(cè)點(diǎn)，疏水點(diǎn)距離輔汽供A小機(jī)進(jìn)汽逆止門(mén)距離4 m，距離B進(jìn)汽逆止門(mén)10 m，不能充分暖管，汽源切換時(shí)由于蒸汽對(duì)管路的管壁放熱，必然存在進(jìn)汽溫度下降。四抽供小機(jī)疏水位置不合理和沒(méi)有溫度測(cè)點(diǎn)，不能判斷疏水是否充分，輔汽切換至四抽過(guò)程中也存在進(jìn)汽溫度下降問(wèn)題。圖2為某次停機(jī)過(guò)程中小機(jī)進(jìn)汽溫度趨勢(shì)圖〔4〕。本次為滑參數(shù)停機(jī)，負(fù)荷113 MW時(shí)將小機(jī)汽源由四抽切換至鄰機(jī)經(jīng)輔汽聯(lián)箱供給，雖經(jīng)過(guò)一段時(shí)間疏水，但無(wú)有效的監(jiān)視判斷手段和標(biāo)準(zhǔn)，小機(jī)進(jìn)汽溫度4 min內(nèi)由270℃下降至160℃。

圖2 停機(jī)過(guò)程中小機(jī)進(jìn)汽溫度下降

此次事件直接導(dǎo)致小汽輪噴嘴壓條脫落變形，平衡塊因被脫落壓條撞擊移位約70°，如圖3。

圖3 平衡塊被撞擊移位約70°

大幅變化時(shí)，降負(fù)荷過(guò)程中四抽壓力隨負(fù)荷下降而下降，而輔汽聯(lián)箱雖然由四抽供汽，但是因?yàn)檩o汽聯(lián)箱沒(méi)有用戶(hù)，且四抽供輔汽有逆止門(mén)，輔汽聯(lián)箱壓力基本不下降或下降速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于四抽壓力的下降速率，當(dāng)輔汽聯(lián)箱壓力較四抽供小機(jī)進(jìn)汽壓力高時(shí)，輔汽供小機(jī)逆止門(mén)瞬時(shí)打開(kāi)，輔汽聯(lián)箱及至小機(jī)的供汽管路的蒸汽進(jìn)入小機(jī)蒸汽系統(tǒng)。由于輔汽至小機(jī)管道在機(jī)組正常運(yùn)行中逆止門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)，又沒(méi)有自動(dòng)疏水系統(tǒng)，該管道容易積存冷水冷汽，造成了小機(jī)進(jìn)汽溫度急劇下降。圖4為機(jī)組降負(fù)荷過(guò)程中小機(jī)進(jìn)汽溫度趨勢(shì)圖，當(dāng)日17∶30前機(jī)組負(fù)荷長(zhǎng)期保持300 MW，后負(fù)荷逐漸降低，輔汽聯(lián)箱壓力的下降滯后于四抽壓力，當(dāng)輔汽至小機(jī)進(jìn)汽逆止門(mén)前壓力高于四抽供小機(jī)進(jìn)汽壓力時(shí)，逆止門(mén)瞬時(shí)打開(kāi)，管路的冷汽進(jìn)入小機(jī)，導(dǎo)致2臺(tái)小機(jī)的進(jìn)汽溫度在1 min內(nèi)下降100℃以上。

圖4 機(jī)組減負(fù)荷過(guò)程中小機(jī)進(jìn)汽溫度下降

4 處理措施

1)機(jī)組在50%～100%負(fù)荷區(qū)間小機(jī)不需要備用汽源，機(jī)組滑停過(guò)程中在50%負(fù)荷以下可以啟動(dòng)電泵運(yùn)行，因此，不需要輔汽供小機(jī)備用汽源。將輔汽供小機(jī)電動(dòng)門(mén)關(guān)閉，將該電動(dòng)門(mén)后手動(dòng)疏水門(mén)全開(kāi)，將通過(guò)電動(dòng)門(mén)或逆止門(mén)漏入的少量蒸汽及時(shí)排除，該管路長(zhǎng)期處于無(wú)壓狀態(tài)，可完全避免機(jī)組快速降負(fù)荷過(guò)程中由于輔汽供小機(jī)逆止門(mén)瞬時(shí)打開(kāi)而大量帶入冷汽的問(wèn)題。當(dāng)開(kāi)啟該路疏水后發(fā)現(xiàn)疏水量很大時(shí)，則說(shuō)明電動(dòng)門(mén)或逆止門(mén)內(nèi)漏較大，此時(shí)需通過(guò)測(cè)溫等判斷內(nèi)漏閥門(mén)，如果電動(dòng)門(mén)不漏，則說(shuō)明逆止門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，在機(jī)組降負(fù)荷時(shí)該段管路的冷蒸汽能及時(shí)帶入小機(jī)，由于這是一個(gè)逐漸的過(guò)程，該段冷汽量較小機(jī)用汽量少很多，對(duì)小機(jī)進(jìn)汽溫度緩慢下降，對(duì)小機(jī)基本無(wú)影響。

2)在輔汽至小機(jī)逆止門(mén)前分別加裝疏水門(mén)，并加裝蒸汽溫度測(cè)點(diǎn)，當(dāng)遇到電泵故障時(shí)，滑停過(guò)程中及時(shí)充分疏水，并能有效監(jiān)視蒸汽溫度，使用小機(jī)汽源切換操作票，通過(guò)緩慢提高輔汽壓力和電動(dòng)門(mén)微開(kāi)及發(fā)現(xiàn)溫度下降時(shí)及時(shí)降低輔汽壓力等措施，減小蒸汽下降趨勢(shì)。

3)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，及時(shí)開(kāi)啟疏水充分暖管，切換汽源時(shí)緩慢操作，盡量減少汽溫下降程度。在輔汽和四抽至A、B小機(jī)進(jìn)汽管的逆止門(mén)前均安裝疏水點(diǎn)和溫度測(cè)點(diǎn)，便于分析判斷。

4)將輔汽供小機(jī)電動(dòng)門(mén)前加裝疏水器和改造該電動(dòng)門(mén)至水平段安裝，防止管路長(zhǎng)期備用下積水〔5〕。

5)將輔汽供小機(jī)逆止門(mén)改為手動(dòng)門(mén)，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，需要倒換汽源時(shí)通過(guò)緩慢操作該門(mén)實(shí)現(xiàn)汽源平穩(wěn)過(guò)渡。

6)設(shè)計(jì)小機(jī)蒸汽過(guò)熱度保護(hù)，有效保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全。

5 實(shí)施效果

實(shí)施處理措施后，如圖5所示，機(jī)組降負(fù)荷過(guò)程中，未再發(fā)生汽溫突降現(xiàn)象，小機(jī)進(jìn)汽溫度與四抽溫度同步變化。如圖6所示，汽輪機(jī)在溫態(tài)下不需要暖機(jī)，而小機(jī)處于冷態(tài)，沖轉(zhuǎn)到3 000 r/min需要?dú)v時(shí)1 h，而四抽要待機(jī)組負(fù)荷70 MW以上后才有足夠壓力沖轉(zhuǎn)小機(jī)，電泵設(shè)計(jì)為30%出力，若不提前暖小機(jī)，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)組在70～90 MW之間等待沖小機(jī)時(shí)間至少1 h，因此，機(jī)組啟動(dòng)前提前沖小機(jī)對(duì)于滿(mǎn)足電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求和機(jī)組啟動(dòng)節(jié)能都顯得尤為重要，在機(jī)組啟動(dòng)前由鄰機(jī)四抽、冷再或啟動(dòng)爐供小機(jī)汽源，待機(jī)組負(fù)荷80 MW左右 (如果臨機(jī)汽源充足，則可以直接并入汽泵運(yùn)行，待機(jī)組負(fù)荷更高后進(jìn)行汽源切換)則切換至四抽，嚴(yán)格執(zhí)行以上措施后未再發(fā)生小機(jī)汽溫異常下降現(xiàn)象。

TK267

B

1008-0198(2015)06-0056-02

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.06.015

2014-04-21 改回日期:2015-06-09