王 波

(華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030)

600 MW機組B級檢修后軸封供汽母管溫度大幅波動原因淺析

王 波

(華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030)

某600 MW機組在B級檢修后出現(xiàn)軸封供汽母管溫度大幅度波動現(xiàn)象，直接影響了機組運行安全性。通過詳細(xì)分析找到了問題原因，提出了運行維護措施以及技術(shù)改造方案以供工程應(yīng)用參考。

汽輪機；軸封蒸汽

0 引 言

軸封系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機組中的重要熱力系統(tǒng)。軸封供汽母管溫度大幅波動對于汽輪機安全運行具有很大的威脅性。機組運行中若軸封供汽母管溫度大幅降低，則軸封供汽母管蒸汽將變?yōu)椴伙柡驼羝?，甚至凝結(jié)成水，這部分濕蒸汽和水會在降負(fù)荷時可能被帶入汽輪機汽封，造成蒸汽與金屬產(chǎn)生很大的溫度差，汽封區(qū)域轉(zhuǎn)子金屬的熱應(yīng)力過高，這對軸封片和轉(zhuǎn)子的壽命影響很大，同時可能造成汽缸進水、引起汽輪機靜止部件的差脹過大，甚至引起大軸彎曲，嚴(yán)重威脅機組運行安全。

1 系統(tǒng)及設(shè)備簡介

國內(nèi)某電廠600 MW機組采用哈爾濱汽輪機廠與三菱公司聯(lián)合設(shè)計、生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、反動、凝汽式汽輪機。本機組軸封系統(tǒng)為閉式自密封系統(tǒng)。壓力控制由輔汽供汽調(diào)節(jié)閥和溢流調(diào)節(jié)閥組成，在機組啟動初期及低負(fù)荷(<75%)時，由輔汽向高、中、低壓汽封供汽，按照設(shè)計高壓缸汽封在10%額定負(fù)荷時實現(xiàn)自密封，中壓缸在20%額定負(fù)荷實現(xiàn)自密封，在75%額定負(fù)荷左右，高、中壓缸的漏汽可以滿足低壓缸汽封的需求量，此時汽封系統(tǒng)達到自密封。高中壓汽封漏汽除向低壓軸封供汽外，多余的蒸汽通過溢流調(diào)節(jié)閥排往低背壓凝汽器。

2 運行中出現(xiàn)的現(xiàn)象

機組B級大修前，未能達到軸封系統(tǒng)的自密封要求，高中壓缸基本能夠自密封，但低壓軸封仍需輔汽供給。大修后在負(fù)荷500 MW左右時，在維持軸封母管供汽壓力為規(guī)程規(guī)定值后輔汽供汽調(diào)節(jié)閥全關(guān)，溢流調(diào)節(jié)閥也全關(guān)，說明高中壓汽封漏汽勉強能維持低壓軸封供汽，不會發(fā)生溢流。

機組在實現(xiàn)軸封系統(tǒng)自密封后，軸封供汽母管溫度跟隨負(fù)荷變化大幅度變化，在負(fù)荷低于500 MW時，由于輔汽供汽調(diào)節(jié)閥的開啟，軸封供汽母管溫度在240 ℃左右，低壓軸封進汽溫度約210 ℃左右，當(dāng)負(fù)荷加至約500 MW以上時，輔汽調(diào)節(jié)閥及溢流調(diào)節(jié)閥全關(guān)，約2小時后，軸封供汽母管溫度降至120 ℃以下，當(dāng)機組負(fù)荷高于500 MW后軸封供汽母管溫度由120 ℃馬上升至255 ℃，低壓差脹也由16.07 mm上升至17.16 mm。 現(xiàn)場軸封系統(tǒng)管道示意圖如圖1所示。

圖1 軸封系統(tǒng)管道示意圖

3 原因分析

當(dāng)軸封系統(tǒng)達到自密封后輔汽調(diào)節(jié)閥及溢流調(diào)節(jié)閥及其管道疏水門關(guān)閉后，軸封供汽母管中會出現(xiàn)蒸汽靜滯現(xiàn)象，使得管內(nèi)蒸汽溫度下降。當(dāng)負(fù)荷降低至軸封供汽母管壓力低于輔汽調(diào)節(jié)閥動作設(shè)定值時，輔汽調(diào)節(jié)閥開啟之后使得軸封供汽母管蒸汽流通，母管溫度便升高至正常值，這是造成現(xiàn)階段軸封供汽母管溫度大幅波動的原因。這種波動對于汽輪機安全運行具有很大的威脅性。如果負(fù)荷在較長時間保持75%額定負(fù)荷運行之后，軸封供汽母管蒸汽將變?yōu)椴伙柡驼羝?，甚至凝結(jié)成水，由于母管本身疏水系統(tǒng)沒有設(shè)計疏水器，這部分濕蒸汽和水可能會被帶入汽輪機汽封。而在降負(fù)荷初期，汽封進汽處金屬溫度仍然較高，造成蒸汽與金屬產(chǎn)生很大的溫度差，汽封區(qū)域轉(zhuǎn)子金屬的熱應(yīng)力過高，這對軸封片和轉(zhuǎn)子的壽命影響很大，同時可能造成汽缸進水、引起汽輪機靜止部件的差脹過大，甚至引起大軸彎曲，威脅機組運行安全。

4 結(jié)束語

文中所述某600 MW機組在B級大修后出現(xiàn)軸封供汽母管溫度大幅波動現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響汽輪機組運行安全性。筆者在分析了出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因后提出以下運行及檢修建議：

(1)可在機組下次檢修時在軸封供汽母管低點加裝疏水器。

(2)目前比較方便的辦法是：通過熱工整定將溢流調(diào)節(jié)閥保持有1%～2%的最小開度，使得溢流調(diào)節(jié)閥保持在微開狀態(tài)，讓軸封供汽母管保持汽流流通。

(3)在機組降負(fù)荷至低于75%額定負(fù)荷前應(yīng)

確認(rèn)軸封供汽母管溫度在規(guī)定值，才能繼續(xù)降負(fù)荷，以保證機組運行安全性。

(4)在軸封供汽母管輔汽供汽電動門處加裝帶節(jié)流孔的暖管旁路，如圖2所示。

圖2 加裝暖管旁路示意圖

(5)此外，機組在高負(fù)荷運行時軸封供汽母管溢流閥會有一定開度，使得參數(shù)較高的蒸汽直接排入凝汽器疏水?dāng)U容器，影響機組的經(jīng)濟性，建議在下次檢修中，將溢流蒸汽接至軸封加熱器，可提高機組經(jīng)濟性。

[1] 王 巖.660 MW超臨界機組低溫省煤器配置方案研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2013，7.

The Analysis of Seal Steam Temperature Fluctuations in a 600 MW Unit after the B Level Overhauling

WANG Bo

(HUADIAN Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China)

It is the temperature fluctuation of seal steam in A 600 MW unit after the B level overhaul, and it directly affects the safety of the unit operation. We find the cause through detailed analysis, and propose operation maintenance measures and technical reformation scheme. This is a reference for the application of Engineering Technology.

Turbine; Seal steam

2015-05-27

2015-06-11

王波(1984-)，男，工程師，從事汽輪機及熱力系統(tǒng)試驗研究工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.006

TK264.9

B

1009-3230(2015)07-0021-03