摘 要：文章介紹并分析湛江電力有限公司4×300MW汽輪發(fā)電機(jī)組給水泵汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)汽源存在問題，提出優(yōu)化改造方案并實(shí)施，有效地提高機(jī)組的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)汽源；廠用汽；分析；優(yōu)化

前言

湛江電力有限公司4×300MW汽輪發(fā)電機(jī)組配置的給水泵汽輪機(jī)為凝汽式汽輪機(jī)（小機(jī)），其驅(qū)動(dòng)汽源為兩路，一路低壓汽源作為工作汽源；另一路高壓汽源作緊急備用。由于設(shè)計(jì)考慮不周全，高壓汽源系統(tǒng)在備用時(shí)多次出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 驅(qū)動(dòng)汽源系統(tǒng)簡介

低壓汽源作為主路，其汽源來自主機(jī)中壓缸排汽（四段抽汽），低壓工作汽源由一個(gè)低壓主汽閥和8個(gè)低壓調(diào)節(jié)閥控制；高壓汽源來自主蒸汽作為輔助汽源在主路故障時(shí)作緊急備用，高壓輔助汽源由一個(gè)聯(lián)合的高壓主汽閥控制。兩路汽源有各自獨(dú)立的進(jìn)汽室，兩路之間采用內(nèi)切換方式，驅(qū)動(dòng)汽源系統(tǒng)如圖1所示。

圖1

2 驅(qū)動(dòng)汽源系統(tǒng)存在缺陷

因低壓汽源作為工作汽源在機(jī)組運(yùn)行時(shí)一直處于運(yùn)行狀態(tài)，高壓汽源在機(jī)組運(yùn)行時(shí)一直處于備用狀態(tài)，除機(jī)組試運(yùn)期間進(jìn)行高壓汽源系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)外其它沒投運(yùn)過。高壓汽源備用時(shí)高壓主汽門須長期處于開啟狀態(tài)，在高溫蒸汽的作用下閥桿及閥套易產(chǎn)生高溫氧化皮導(dǎo)致閥門發(fā)生卡澀現(xiàn)象，無法發(fā)揮緊急備用的功能。由于該高壓汽源來自主蒸汽，溫度高壓力高，長期處于備用狀態(tài)，其疏水系統(tǒng)閥門不能關(guān)閉，閥門、管道、彎頭易沖刷，造成閥門內(nèi)漏及彎頭減薄易出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，該系統(tǒng)與主蒸汽相連，無法隔離，必須停機(jī)處理而多次導(dǎo)致機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)。且閥門內(nèi)漏后主蒸汽漏汽進(jìn)入小機(jī)高壓噴嘴室對小機(jī)的正常運(yùn)行造成蒸汽調(diào)節(jié)擾動(dòng)和使小機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。另外，高壓汽源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備維護(hù)及運(yùn)行操作工作量大，消耗了大量的人力物力。

3 優(yōu)化改造思路、方案

3.1 改造思路

因高壓汽源系統(tǒng)存在安全隱患，不能起到緊急備用的效果，因此改造考慮取消了高壓汽源系統(tǒng)。取消高壓汽源后，當(dāng)工作汽源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)小機(jī)將無法繼續(xù)運(yùn)行，因此有必要加裝一路低壓備用汽源系統(tǒng)。另外，因機(jī)組啟停時(shí)使用電泵上水，其經(jīng)濟(jì)性及可靠性相對較差，故低壓備用汽源系統(tǒng)應(yīng)考慮實(shí)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵上水功能，在主機(jī)啟動(dòng)之前，可以直接利用輔助蒸汽啟動(dòng)汽給水泵，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組的無電泵的啟動(dòng)和停機(jī)[1]。因廠用汽為母管制，且與四段抽汽參數(shù)相差不大，且可實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停時(shí)汽動(dòng)給水泵上水功能，故使用廠用汽作為備用驅(qū)動(dòng)汽源。驅(qū)動(dòng)汽源參數(shù)如表1所示。

3.2 優(yōu)化方案

3.2.1 取消了高壓汽源系統(tǒng)。拆除小機(jī)高壓汽源側(cè)的主汽門、調(diào)門（包括蒸汽管道、預(yù)熱管道、疏水管道等），封堵高壓汽源接口。

3.2.2 增設(shè)一路廠用汽至小機(jī)汽源系統(tǒng)。從廠用汽母管新增一路低壓備用汽源系統(tǒng)至小機(jī)，加裝電動(dòng)門、電動(dòng)調(diào)整門和調(diào)整門前后疏水器疏水系統(tǒng)，通過跟蹤并調(diào)整使輔助蒸汽與四段抽汽參數(shù)一致，實(shí)現(xiàn)兩路驅(qū)動(dòng)汽源的無擾切換。優(yōu)化改造系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2

4 優(yōu)化改造效果

4.1 增加機(jī)組啟動(dòng)時(shí)汽給泵上水功能

因廠用汽由#1～#4機(jī)組母管制供給，某臺機(jī)組啟停時(shí)可使用廠用汽至小機(jī)汽源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)小機(jī)從而實(shí)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵的上水功能，因此在機(jī)組啟停過程可用汽動(dòng)給水泵進(jìn)行上水而不必啟動(dòng)電動(dòng)給水泵，電泵故障時(shí)也可啟停機(jī)組。

4.2 系統(tǒng)可靠性高

優(yōu)化改造后，通過對輔助蒸汽參數(shù)的精確調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)工作與備用兩路汽源的無擾切換，使小機(jī)可隨機(jī)低負(fù)荷啟動(dòng)和避免高負(fù)荷下啟動(dòng)時(shí)對小機(jī)汽泵產(chǎn)生熱沖擊；由于廠用汽由#1～#4機(jī)組母管制供給，可以確保小機(jī)的驅(qū)動(dòng)汽源絕對安全可靠，在電泵故障時(shí)可使用汽動(dòng)給水泵進(jìn)行上水對機(jī)組進(jìn)行啟停，避免任何情況下的鍋爐斷水事件的發(fā)生，防止出現(xiàn)“鍋爐干鍋”事故；優(yōu)化改造杜絕了高壓汽源泄漏導(dǎo)致機(jī)組非停事件的發(fā)生，且減少檢修和運(yùn)行操作的維護(hù)工作量，確保了小機(jī)的安全長周期運(yùn)行。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益顯著

以#4機(jī)組某次啟停汽動(dòng)給水泵上水為例計(jì)算，電動(dòng)給水泵配套電機(jī)為6KV電機(jī)#4機(jī)組啟動(dòng)過程中，電動(dòng)給水泵運(yùn)行平均電流為290A，每小時(shí)使用電量約為1740度電，平均轉(zhuǎn)速約為3000-3200rpm；且開機(jī)過程中，電動(dòng)給水泵電機(jī)電源由啟備變供，電價(jià)按工業(yè)用電定價(jià)，按電價(jià)0.56元/度電計(jì)算，每小時(shí)損耗成本974.4元；采用汽動(dòng)給水泵上水開機(jī)，開機(jī)過程中，給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力平均為0.78MPa、溫度平均為280℃，汽前泵（380V電機(jī)）電流平均電流為39A，損耗電量為14.82度電（合計(jì)成本8.29元），同時(shí)汽泵運(yùn)行平均轉(zhuǎn)速為3200rpm左右，為額定出力的58%，每小時(shí)損耗蒸汽量約為8t/h，折合成本約560元，共損耗成本568.29元，比電動(dòng)給水泵上水每小時(shí)節(jié)能974.4-568.29=406.11元。節(jié)能效益達(dá)41%，給水泵運(yùn)行時(shí)間為14小時(shí)（冷態(tài)啟動(dòng)），開機(jī)節(jié)約成本約5685.54元，停機(jī)時(shí)電泵運(yùn)行時(shí)間約為14小時(shí)，則每次機(jī)組啟停節(jié)約成本為5685.54×2=11371.08元。我公司4×300MW機(jī)組一年正常啟停至少16次，每年可節(jié)約成本11371.08×16=18.20萬元。

5 綜合評述及對比情況

驅(qū)動(dòng)汽源改造后杜絕了高壓汽源泄漏導(dǎo)致機(jī)組非停事件的發(fā)生，減少了檢修維護(hù)和運(yùn)行操作的工作量，確保了小機(jī)的安全長周期運(yùn)行，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。系統(tǒng)改造效益顯著。

通過統(tǒng)計(jì)每年每臺機(jī)組可節(jié)約維護(hù)及備品配件費(fèi)用約5.5萬，還沒有包括可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組非停和給水泵故障導(dǎo)致鍋爐干燒等事件的重大損失費(fèi)用，而改造該系統(tǒng)每臺機(jī)組投入約9萬元（含安裝調(diào)試費(fèi)用），不到一年即可收回投資。

6 結(jié)束語

給水泵汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)汽源優(yōu)化改造徹底解決了原高壓汽源系統(tǒng)管路腐蝕老化、泄漏和進(jìn)汽閥門經(jīng)常發(fā)生卡澀及由此引起機(jī)組非停的安全問題，并實(shí)現(xiàn)了小機(jī)隨機(jī)啟動(dòng)和無電動(dòng)給水泵上水功能。該改造安全、系統(tǒng)簡單化和投入費(fèi)用低，改造后的系統(tǒng)更加可靠、高效、和實(shí)用。

參考文獻(xiàn)

[1]樊印龍.給水泵汽輪機(jī)汽源配置淺析[J].浙江電力，2005（1）.

作者簡介：歐伙明（1974-），男，廣東吳川人，技師，現(xiàn)從事電廠輔機(jī)檢修技術(shù)工作。