石 崇

（唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司能源科技分公司 河北 唐山 063000）

1 引言

汽輪機(jī)在重新啟動或者長時間停機(jī)后啟動的過程中，勢必需要蒸汽管道與汽缸的預(yù)熱處理過程，同時還需要確保溫度能夠達(dá)到允許汽輪機(jī)升速以及帶負(fù)荷的條件。通常情況下，汽輪機(jī)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的跳閘后轉(zhuǎn)速失控、疏水口附近管道泄漏以及汽缸上下溫差高等狀況與疏水系統(tǒng)具有較大關(guān)系，汽輪機(jī)設(shè)備具有多樣性與復(fù)雜性的運(yùn)行模式，所以在不同的工況下疏水系統(tǒng)可能無法確保其能安全疏水。疏水系統(tǒng)在汽輪機(jī)中的主要作用在于將汽缸與管道在預(yù)熱過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水進(jìn)行去除，以此來確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。但是若疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或存在問題，則會對汽輪機(jī)啟動速度與經(jīng)濟(jì)性、安全性造成嚴(yán)重影響。

除此之外，為了能夠提高汽輪機(jī)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)性，就需要盡可能地控制疏水介質(zhì)與熱量的損失?，F(xiàn)階段，隨著我國汽輪機(jī)設(shè)備的進(jìn)汽參數(shù)的提高，也隨之增加了單機(jī)容量，同時也在一定程度上使得汽輪機(jī)的運(yùn)行控制與結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜化和精細(xì)化，因而也對汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)的要求更高。由于汽輪機(jī)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中時常出現(xiàn)各類問題，這就要求加強(qiáng)對疏水系統(tǒng)存在的故障及問題進(jìn)行仔細(xì)問題，并針對其提出相應(yīng)的解決措施。

2 疏水系統(tǒng)存在的問題及故障

2.1 排查故障原因

通常情況下疏水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)高壓外缸上下內(nèi)壁溫差過大的原因較多，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）機(jī)組在啟停的過程中，運(yùn)行人員沒有對高壓缸疏水系統(tǒng)進(jìn)行正確使用，也就是沒有及時地開疏水門，或者對于疏水路徑?jīng)]有進(jìn)行合理選擇。

（2）汽缸疏水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在不合理性。

（3）機(jī)組在啟停的過程中，因主蒸汽過熱度不足或者氣溫下降速度過快、溫度過低。

（4）各個加熱器或者凝汽器的水位過高，從而使得水進(jìn)入汽缸。

（5）汽缸的保溫措施不佳。

（6）運(yùn)行人員對于各個加熱裝置如螺栓、軸封系統(tǒng)以及夾層加熱裝置沒有采取正確方式進(jìn)行操作。

2.2 系統(tǒng)問題

系統(tǒng)問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）該機(jī)組的本體與主蒸汽疏水管的管端接入聯(lián)箱均經(jīng)過同一個U形管，然后再將擴(kuò)容器接入，也就是均有一段管壁疏水聯(lián)箱要低。

（2）夾層的加熱聯(lián)箱直至夾層加熱進(jìn)汽手動門后未疏水門，因而極其容易出現(xiàn)積水。

（3）套缸的疏水與導(dǎo)管疏水、高旁前疏水以及主蒸汽管道疏水等均處于同一疏水聯(lián)箱。

2.3 運(yùn)行操作

本次研究中某汽輪機(jī)曾經(jīng)出現(xiàn)2次溫度突降狀況，其中一次是在跳機(jī)的過程中，也就是轉(zhuǎn)速在2850r/min左右時，第二次是在前一次溫度降低后的5min，轉(zhuǎn)速在628r/min時，高壓外缸內(nèi)壁上下缸的最大溫差在60K以上。除此之外，在緊急停機(jī)以及熱態(tài)開機(jī)的過程中，高壓缸的上下最大溫差在70K以上，此類狀況對機(jī)組的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

3 解決措施

3.1 管道積水監(jiān)測

通常情況下對于管道積水采取以下方式進(jìn)行監(jiān)測：于管道的低點(diǎn)位置設(shè)置疏水罐，監(jiān)測方式主要是利用筒壁上下溫度或者液位開關(guān)進(jìn)行。也可以于管道的頂部與底部位置布置溫度測點(diǎn)，根據(jù)管道的溫度對其積水狀況進(jìn)行檢監(jiān)測。而對于其他部位或蒸汽管道積水狀況，可以通過這些部位的已有溫度或者增加溫度的測點(diǎn)，同時結(jié)合管道內(nèi)部的蒸汽壓力狀況來對其有無積水進(jìn)行判斷。

3.2 疏水合并

汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)運(yùn)行的安全性具有非常重要作用，對于疏水合并所需要遵循的原則為：必須確保其屬于同一臺機(jī)組的同類疏水，同時在不同工況要求下，屬于確保疏水壓力與疏水口標(biāo)高的一致性等，并且對于疏水合并不僅需要全面地考慮疏水閥在開啟過程中的疏水情況，也需要對疏水閥關(guān)閉時的狀態(tài)進(jìn)行考慮，確保各個疏水口壓力一致。除此之外，對于接入同一疏水集管的不同疏水也必須確保其為同一壓力等級，最好是能夠處于完全相等狀況。并且還要考慮當(dāng)處于特殊的運(yùn)行工況時，設(shè)備及管道內(nèi)部可能會處于真空狀態(tài)，在此過程中若疏水排放口存在壓力，將疏水閥打開可能會導(dǎo)致冷蒸汽回流或積水回流。因此，無論是疏水閥前疏水合并或疏水閥后合并到同一疏水集管，均需要對其進(jìn)行仔細(xì)分析與研究，以便更好地避免冷蒸汽回流或疏水竄流的發(fā)生。

3.3 疏水閥控制

一般來說，汽輪機(jī)啟停階段疏水閥控制方式為機(jī)組負(fù)荷，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于一定值時便會自動打開疏水閥。當(dāng)汽輪機(jī)處于冷態(tài)啟動時，由于金屬的溫度較低，從而便使得蒸汽被冷卻從而產(chǎn)生凝結(jié)水，此時便需要進(jìn)行疏水操作。但在停機(jī)、熱態(tài)啟動狀態(tài)時，汽缸或者汽門具有較高的金屬溫度，再加上汽輪機(jī)的本體與凝汽器處于真空狀態(tài)，因此其內(nèi)部不會出現(xiàn)凝結(jié)水，而疏水集管及疏水?dāng)U容器會因?yàn)閴毫Υ嬖诶湔羝亓鞯狡啓C(jī)風(fēng)險。因此，對于汽輪機(jī)疏水閥的控制需要根據(jù)不同地點(diǎn)與不同工況進(jìn)。建議僅在冷態(tài)啟動的過程中按照負(fù)荷進(jìn)行控制，當(dāng)內(nèi)部無積水時便無須開啟，同時要確保汽缸疏水閥排放口無壓力后才能將其打開。

4 結(jié)語

綜上所述，疏水系統(tǒng)在汽輪機(jī)中主要是指在本體設(shè)備及其相關(guān)管道的低點(diǎn)部位設(shè)置疏水管，并且通過對疏水閥的合理控制、避免相關(guān)管道與汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)水等措施在汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行、甩負(fù)荷、啟動以及停機(jī)等過程中，來確保汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行安全。對疏水系統(tǒng)進(jìn)行改造能夠有效地避免汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中因高中壓缸上下缸溫差大而拖延啟動狀況，從而便能有效減少因反復(fù)加熱使得汽缸金屬因出現(xiàn)的熱疲勞損傷。同時在一定程度上延長了機(jī)組的使用壽命，避免事故隱患的發(fā)生，最終提高機(jī)組運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。