楊 金,吳艷軍

(貴州開陽化工有限公司， 貴州開陽 550300)

開陽15 MW汽輪發(fā)電機為中國長江動力公司生產(chǎn)的高壓單缸沖動背壓式汽輪發(fā)電機，通過剛性聯(lián)軸器直接帶動發(fā)電機。該機組為熱電聯(lián)產(chǎn)機組，自開車以來一直是閥控運行，從2016年至系統(tǒng)改造前，經(jīng)常出現(xiàn)加、減負荷延遲以及系統(tǒng)未給加、減負荷指令下負荷自行波動的情況?；谝陨蠁栴}，2019年底，對汽輪機進行技術(shù)改造。改造后，系統(tǒng)穩(wěn)定性增強，發(fā)電量得到明顯提升。

1 汽輪發(fā)電機主蒸汽系統(tǒng)

來自鍋爐的高壓蒸汽進入汽輪發(fā)電機內(nèi)膨脹做功，做功后的4.12 MPa背壓排汽并入1#減溫減壓裝置，供空分汽輪發(fā)電機及合成氨壓機等各熱用戶使用。

2 存在問題

對于以供熱為主、發(fā)電為輔的機組，汽輪發(fā)電機負荷波動(見表1)，以及1#減溫減壓裝置中減溫水閥存在內(nèi)漏問題，導致汽輪機長期處于低負荷運行。

表1 汽輪發(fā)電機負荷波動

在排除主蒸汽壓力及溫度的影響因素后，由表1可看出：在機組調(diào)整負荷過程中，DDV變化及油動機動作均存在異常，由此可判斷機組調(diào)速系統(tǒng)、凸輪機構(gòu)、高調(diào)門本身存在問題的可能性較大。后期在更換雙筒網(wǎng)式過濾器濾芯時，發(fā)現(xiàn)濾芯內(nèi)雜質(zhì)較多，且汽輪發(fā)電機前軸承箱視鏡及各軸承回油視鏡有不同程度的水汽現(xiàn)象。判斷油質(zhì)不佳導致調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)。2017年5月22日下午開車時，汽輪發(fā)電機沖轉(zhuǎn)2次均出現(xiàn)超速跳車現(xiàn)象(目標轉(zhuǎn)速為500 r/min，實際達到700 r/min左右)，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)2#調(diào)門停車狀態(tài)下未關(guān)到位，凸輪與2#調(diào)門的間隙大。2018年8月1日10:29，減汽輪發(fā)電機負荷無變化，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)2#高調(diào)門故障全開且卡澀。后經(jīng)解列2#調(diào)門，避開了故障缺陷，取得了顯著效果。但2#高調(diào)門解列，導致汽輪發(fā)電機進汽不均勻、軸瓦及推力瓦等溫度波動大，且存在安全隱患。

2016年12月18日22:58，永磷線晃電(后系統(tǒng)全部跳車，汽輪發(fā)電機未跳車)，減負荷情況見表2。

表2 汽輪發(fā)電機負荷及各閥位對應(yīng)表

3 改造措施

(1) 原汽輪發(fā)電機控制油為46#汽輪發(fā)電機油，且潤滑油與調(diào)節(jié)系統(tǒng)用油為同一套油系統(tǒng)，潤滑油管道材質(zhì)均為碳鋼管，易銹蝕、結(jié)垢，影響汽輪發(fā)電機控制系統(tǒng)，造成DDV卡澀，加、減負荷反應(yīng)遲鈍或完全無反應(yīng)?，F(xiàn)將其改造為液壓控制系統(tǒng)(EH)獨立油站(見圖1)，油管道材質(zhì)均為不銹鋼。保留原液壓系統(tǒng)的主汽門操縱座和危急遮斷系統(tǒng)，低壓安全油與高壓抗燃油用隔膜閥連接。

圖1 EH獨立油站

(2) 對2#高調(diào)門進行檢修，并調(diào)整其凸輪間隙(見圖2中A)。用撬杠使杠桿剛好與操縱座活塞下頂桿接觸而不移動活塞時,用塞尺測量凸輪間隙。球形墊片為0.04～0.08 mm墊片可以轉(zhuǎn)動或平移而不可以上下活動。

圖2 高調(diào)門凸輪間隙調(diào)整

(3) 利用2019年12月系統(tǒng)短停檢修機會，更換1#減溫減壓裝置內(nèi)漏的減溫水閥。

4 改造效果

汽輪機于2019年12月完成檢修后投運，負荷量從4 MW提高至5 MW以上。且調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性增強，沒有出現(xiàn)甩負荷現(xiàn)象。2020年1月14日，汽輪發(fā)電機滿負荷(15 MW)運行2 h未發(fā)現(xiàn)異常，在1#減溫減壓裝置全部退出檢修的情況下，保證了后系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，避免了系統(tǒng)的重復(fù)開停車，汽輪發(fā)電機改造達到預(yù)期效果。

5 經(jīng)濟效益

改造后的經(jīng)濟效益見表3。

表3 汽輪發(fā)電機改造前后負荷對比表

由表3可知：改造后汽輪發(fā)電機平均小時發(fā)電量增加了996 kW·h，按1 MW/h負荷計算，每年(以330 d計算)多發(fā)電量為788.8萬kW·h。工業(yè)用電價格按0.5元/(kW·h)計算，每年至少可節(jié)約394.4萬元。

6 結(jié)語

通過汽輪發(fā)電機改造，不僅提高發(fā)電量，增加了效益，同時也為系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。