張海豐
(西北電力建設(shè)調(diào)試施工研究所,陜西 西安 710032)
某熱電聯(lián)產(chǎn)(2×330MW)機組的1號機,汽輪機為亞臨界、一次再熱、雙缸雙排汽、一級調(diào)整采暖抽汽、表面式間接空冷凝汽式汽輪發(fā)電機組;鍋爐采用亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、四角切向燃燒方式;發(fā)電機額定功率330MW,功率因數(shù)0.85(滯后),采用定子線圈水冷、轉(zhuǎn)子氫冷、定子鐵芯氫冷(水-氫-氫)等冷卻方式。
主蒸汽、再熱蒸汽采用單管制系統(tǒng),汽機高、低壓兩級串聯(lián)旁路設(shè)計。汽輪機具有三高三低一除氧(小汽機、輔汽)七級非調(diào)整抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)。
給水系統(tǒng)按單元制系統(tǒng)設(shè)計,每臺機組配2臺50%BMCR容量汽動給水泵和1臺30%BMCR容量啟動用電動給水泵。
對外供熱汽源從汽機五級抽汽上引出,為可調(diào)整抽汽(通過中低壓連通管上的1個蝶閥和供熱管道上的1個快關(guān)蝶閥,采用雙閥調(diào)節(jié)),管道上設(shè)有電動隔離閥和液動止回閥。抽汽通過熱網(wǎng)首站的汽水換熱器(熱網(wǎng)加熱器)向熱網(wǎng)供應(yīng)熱水。
DCS采用EDPF-NT+分散控制系統(tǒng);電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH),包括汽機轉(zhuǎn)速控制、負荷控制、閥門管理等功能;汽輪機監(jiān)視系統(tǒng)(TSI),包括軸承振動、轉(zhuǎn)速、差脹、軸向位移、零轉(zhuǎn)速等重要參數(shù)的信號測量、轉(zhuǎn)換和監(jiān)視等功能;汽機事故跳閘系統(tǒng)(ETS),功能包括潤滑油壓低停機、凝汽器真空低停機、軸向位移大停機、超速停機、發(fā)電機保護動作聯(lián)動停機、MFT停機和遠方手動停機等。
該熱電聯(lián)產(chǎn)(2×330MW)機組的1號機,其凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有1臺凝結(jié)水輸送泵、2臺凝結(jié)水補水泵和3臺50%容量的筒形立式凝結(jié)水泵,其中2臺為變頻電機式凝結(jié)水泵,作為運行泵;1臺為工頻電機式凝結(jié)水泵,作為備用泵,凝結(jié)水泵用一拖一變頻方式。機組啟動時,先用凝結(jié)水補水泵向凝結(jié)水箱補除鹽水至較高水位,然后啟動凝結(jié)水泵。正常運行時,2臺變頻凝結(jié)水泵運行,1臺工頻凝結(jié)水泵備用。
該機組凝結(jié)水泵再循環(huán)系統(tǒng)原設(shè)計為從軸封加熱器水側(cè)出口管道連接至本體疏水?dāng)U容器上,系統(tǒng)連接見圖1所示。在試運轉(zhuǎn)凝結(jié)水泵時(工頻工況),本體疏水?dāng)U容器上尚有部分沒有連接完的疏水管道處于敞口狀態(tài)。凝結(jié)水泵運行后,發(fā)現(xiàn)本體疏水?dāng)U容器上的這部分臨時沒有連接的疏水管道向外噴水,且水量大,壓力高。當(dāng)時,凝汽器的水位較高,因此認為是水位太高,影響了本體疏水?dāng)U容器的正常疏水。所以,將凝汽器水位下降至正常水位,并再次進行凝結(jié)水泵的試運轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)疏水管道向外噴水的現(xiàn)象依然存在,且水量及壓力的變化不大。
圖1 凝結(jié)水系統(tǒng)示意圖
分析該現(xiàn)象,可能會有幾種原因:
(1)本體疏水?dāng)U容器疏水不暢
本體疏水?dāng)U容器為背包式擴容器,與凝汽器的連接只有1根管道,且管徑與凝結(jié)水泵再循環(huán)管徑一樣,有可能會導(dǎo)致本體疏水?dāng)U容器的進水量大于排水量,因而產(chǎn)生本體疏水?dāng)U容器滿水,進而導(dǎo)致疏水管道噴水。隨后發(fā)現(xiàn),在本體疏水?dāng)U容器沒有水的情況下,一旦凝結(jié)水泵運轉(zhuǎn),與本體疏水?dāng)U容器相連的相關(guān)疏水管道便立刻出現(xiàn)噴水情況。這時候的本體疏水?dāng)U容器是不可能滿水的。因此這個原因排除。
(2)集管布置的原因
由于凝結(jié)水的壓力和水量較大,本體疏水?dāng)U容器的寬度較小,一旦凝結(jié)水進入本體疏水?dāng)U容器,沖擊到本體疏水?dāng)U容器的壁面上后,產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象,大量的凝結(jié)水噴濺入附近的疏水集管內(nèi),從與集管相連的疏水管道中流出,如圖2所示。
圖2 凝結(jié)水噴濺示意圖
依據(jù)分析,認為主要是由于集管布置不當(dāng)造成。這種情況的發(fā)生,將對以后的機組運行產(chǎn)生極大的影響,如果凝結(jié)水再循環(huán)沒有全部關(guān)閉,凝結(jié)水會大量地進入本體疏水?dāng)U容器,將影響到各級疏水管道的正常疏水。大量的凝結(jié)水進入疏水集管后,再流入各個疏水管道,極有可能會返至各段抽汽管道內(nèi)和高、低壓缸體內(nèi),將導(dǎo)致汽輪機進水,會對汽輪機產(chǎn)生極大的危害。
為了解決這個問題,提出將凝結(jié)水再循環(huán)管道改為直接連接至凝汽器,而不進入本體疏水?dāng)U容器,這樣就能消除疏水管異常出水現(xiàn)象。
1號機的EH油系統(tǒng)中,由2臺油泵和相關(guān)管道以及所有的油動機組成。大機的EH油系統(tǒng)和A/B汽泵汽輪機的EH油系統(tǒng),主要向主汽輪機和A/B汽泵汽輪機提供高壓調(diào)節(jié)保安油。正常運行時,EH油泵為1臺運行,1臺備用,EH高壓油油壓為14MPa。
在主汽輪機正常沖轉(zhuǎn)結(jié)束后,開始調(diào)試A/B汽泵的小汽輪機。這時,EH油系統(tǒng)出現(xiàn)了一個問題:在A/B汽泵汽輪機未掛閘的情況下,EH油壓偏低,油壓一直在7~9MPa。檢查主汽輪機側(cè)的EH油系統(tǒng)后,沒有發(fā)現(xiàn)異常情況,因此判斷問題應(yīng)當(dāng)出在A/B汽泵汽輪機的EH油系統(tǒng)。A/B汽泵汽輪機EH油系統(tǒng),如圖3所示。
圖3 A/B汽泵汽輪機EH油系統(tǒng)示意圖
首先檢查整個EH油系統(tǒng),沒有發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象。EH油泵也運轉(zhuǎn)正常。因此判斷,是高壓EH油在A/B小機EH油系統(tǒng)通過管道回到了EH油箱。在A/B汽泵汽輪機不掛閘的情況下,所有的電磁閥和伺服閥均不帶電。EH油高壓油管道和回油管道共有3條通路:
(1)高壓蓄能器的旁路管道內(nèi)漏
如果高壓蓄能器的旁路管道沒有關(guān)閉或閥門出現(xiàn)內(nèi)漏,均會導(dǎo)致EH油系統(tǒng)的油壓偏低。在檢查高壓蓄能器的過程中,高壓蓄能器的旁路閥門均關(guān)閉嚴密且沒有內(nèi)漏情況。該種情況被排除。
(2)某段回油管路的油溫較高
在A/B汽泵汽輪機不掛閘的情況下,4個AST電磁閥均不帶電,AST油管路與EH油回油管路相通,AST油管路是不帶壓的。EH高壓油與AST油管路的連接有兩路,分別通過低壓主汽閥的節(jié)流孔和切換閥的快關(guān)電磁閥流量調(diào)節(jié)孔與AST油管路相連。通過檢查A/B小機的低壓主汽閥的節(jié)流孔,沒有發(fā)現(xiàn)異常情況,節(jié)流孔回油管道油溫正常。檢查A/B小機切換閥的快關(guān)電磁閥流量調(diào)節(jié)孔,該流量調(diào)節(jié)孔的開度很小,但發(fā)現(xiàn)該流量調(diào)節(jié)孔回油管路中的油溫較高,回油量較大。因此,判斷大量的EH油可能從該管路進入AST油管路,然后在AST電磁閥不帶電的情況下排入了EH油回油管道。
為了驗證判斷,首先將小機掛閘,讓4個AST電磁閥帶電。發(fā)現(xiàn)EH油的高壓油油壓恢復(fù)了正常。由于AST電磁閥和切換閥的快關(guān)電磁閥油管路相當(dāng)于串聯(lián)管路。因此,再讓4個AST電磁閥失電,讓AST油管路和EH油回油管路相通。再將切換閥的快關(guān)電磁閥流量調(diào)節(jié)孔關(guān)至最小開度,EH高壓油仍然無法恢復(fù)正常,但單獨讓切換閥的快關(guān)電磁閥帶電后(隔離該管路的通路),發(fā)現(xiàn)EH高壓油恢復(fù)了正常,驗證了當(dāng)初的判斷。將該閥調(diào)節(jié)孔調(diào)至最小開度,還無法降低EH油通過的油量,不能使EH高壓油的油壓維持在正常值。依據(jù)切換閥廠家的建議,最后將快關(guān)電磁閥改為在汽泵汽輪機打閘的情況下常帶電(原設(shè)計為常失電),EH油系統(tǒng)的高壓油恢復(fù)了正常油壓。
通過對這些問題的處理,當(dāng)再次啟動后,機組的運行正常。問題已經(jīng)徹底得到了解決。希望通過對這些問題的分析和處理,能夠?qū)σ院蟮恼{(diào)試工作有所借鑒。
[1]上海汽輪機廠.國電大武口熱電有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)(2×330MW)機組工程汽輪機使用說明書[R].2009.
[2]西北電力調(diào)試所.國電大武口熱電有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)(2×330MW)機組工程1號機組汽輪機整套調(diào)試措施[R].2010.