單機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)軸封汽源的選擇

付春冶

（廣東省粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 云浮527217）

0 引言

軸封供汽的主要功能是向汽輪機(jī)的軸封和主汽閥、調(diào)節(jié)閥的閥桿汽封供送密封蒸汽，在汽輪機(jī)的高壓區(qū)段，軸封系統(tǒng)得防止蒸汽向外泄漏，在汽輪機(jī)的低壓區(qū)段，防止外界的空氣進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部，保證汽輪機(jī)有盡可能高的真空，以保障機(jī)組運(yùn)行的高效率?？梢?jiàn)，軸封汽源的穩(wěn)定對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。節(jié)假日期間，電力系統(tǒng)負(fù)荷低，單臺(tái)機(jī)組運(yùn)行也要經(jīng)常性地面臨深度調(diào)峰。下面就談?wù)剻C(jī)組單機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)軸封汽源的選擇。

圖1 汽輪機(jī)軸封汽源簡(jiǎn)圖

1 軸封系統(tǒng)簡(jiǎn)介及常規(guī)運(yùn)行方式

粵瀧發(fā)電公司2臺(tái)機(jī)組采用上海汽輪機(jī)廠設(shè) 計(jì) 制 造 的 N135－13.24／535／535 型 超 高壓、中間再熱、雙缸、雙排汽、單軸凝汽式汽輪機(jī)。如圖1所示，汽輪機(jī)有低溫、高溫2種軸封汽源。低溫軸封汽源來(lái)自本機(jī)或臨機(jī)汽平衡（汽平衡即除氧器汽側(cè)），高溫軸封汽源來(lái)自低壓蒸汽母管（簡(jiǎn)稱(chēng)低母），低母的汽源來(lái)自汽輪機(jī)三段抽汽或啟動(dòng)鍋爐供汽，還有一路來(lái)自高壓缸排汽（簡(jiǎn)稱(chēng)高排），運(yùn)行中禁用。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)軸封汽源來(lái)自本機(jī)汽平衡，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，按照汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，除氧器壓力降至0.25MPa、水溫130℃時(shí)，就切換軸封汽源，如表1所示，機(jī)組負(fù)荷低于60MW時(shí)要切換軸封汽源，使用臨機(jī)汽平衡或低母供汽。當(dāng)單臺(tái)機(jī)運(yùn)行時(shí)，沒(méi)有臨機(jī)汽源，本機(jī)三段抽汽壓力低退出運(yùn)行，無(wú)法供低母，低母也沒(méi)有了汽源，此時(shí)常規(guī)的操作方法只能是點(diǎn)啟動(dòng)鍋爐對(duì)低母供汽做軸封汽源。

表1 機(jī)組低負(fù)荷不切換軸封汽源時(shí)參數(shù)表

2 高壓缸排汽做軸封汽源的可行性分析

2.1 壓力、溫度能滿(mǎn)足低母參數(shù)要求

正常運(yùn)行時(shí)低母壓力要控制在＜0.7MPa，機(jī)組負(fù)荷高時(shí)高壓缸排汽壓力高，汽輪機(jī)高壓缸排汽至低母供汽禁用。由表2可知，機(jī)組負(fù)荷小于60MW時(shí)，高壓缸排汽壓力小于1.15MPa，如圖1所示，此時(shí)打開(kāi)高排至低母電動(dòng)門(mén)，調(diào)整門(mén)是可以調(diào)節(jié)低母壓力的，而且負(fù)荷越低，低母壓力越好調(diào)整。高壓缸排汽溫度310～320℃，也滿(mǎn)足低母的參數(shù)要求。

表2 單機(jī)低負(fù)荷高排供低母時(shí)各參數(shù)表

2.2 操作上的可行性分析

單機(jī)運(yùn)行負(fù)荷低于60MW時(shí)，在降負(fù)荷至60MW以下之前，對(duì)高排至低母管路充分疏水后，退出三段抽汽運(yùn)行，關(guān)閉三抽至除氧器手動(dòng)門(mén)，關(guān)閉三抽至低母手動(dòng)門(mén)。打開(kāi)高排至低母電動(dòng)門(mén)、調(diào)整門(mén)，調(diào)節(jié)低母壓力至0.4MPa，并打開(kāi)低母至除氧器電動(dòng)門(mén)和調(diào)整門(mén)（定壓運(yùn)行門(mén)）對(duì)除氧器供汽，保證除氧器壓力維持在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，由本機(jī)汽平衡做軸封汽源。加負(fù)荷時(shí)將高排至低母電動(dòng)門(mén)及調(diào)整門(mén)退出運(yùn)行，同時(shí)也要退出低母至除氧器的定壓運(yùn)行門(mén)。待低母壓力下降至小于三抽壓力時(shí)，投入本機(jī)三段抽汽對(duì)除氧器供汽，對(duì)低母供汽。

2.3 經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，完全可行

春節(jié)期間，單機(jī)40～50MW負(fù)荷運(yùn)行，如表2所示，汽輪機(jī)高排壓力在0.9MPa以下，高排至低母調(diào)整門(mén)完全可以調(diào)節(jié)低母壓力維持在0.4MPa，并且相當(dāng)穩(wěn)定。用低母至除氧器電動(dòng)門(mén)和調(diào)整門(mén)（定壓運(yùn)行門(mén)）調(diào)節(jié)除氧器壓力能維持在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，本機(jī)汽平衡完全可以滿(mǎn)足軸封供汽要求。

3 高壓缸排汽做軸封汽源的對(duì)比優(yōu)勢(shì)

3.1 操作簡(jiǎn)單，減少工作量

啟動(dòng)鍋爐對(duì)低母供汽，正常情況下從開(kāi)始操作到正常供汽需要30min，其中包括點(diǎn)啟動(dòng)鍋爐的操作時(shí)間，啟動(dòng)鍋爐點(diǎn)著后的升溫升壓直至可以正常供汽的時(shí)間，不符合中調(diào)的負(fù)荷曲線(xiàn)要求。點(diǎn)啟動(dòng)鍋爐需要2人操作，增加了人力和工作量。啟動(dòng)鍋爐對(duì)低母正常供汽后還要切換軸封汽源由低母供汽，操作量大，增加了操作風(fēng)險(xiǎn)。

用高排供低母，再用低母至除氧器定壓運(yùn)行門(mén)對(duì)除氧器供汽，本機(jī)汽平衡可以做軸封汽源。不用切換軸封汽源，操作量小并且簡(jiǎn)單，減小了操作風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 供汽可靠

啟動(dòng)鍋爐對(duì)低母供汽時(shí)，供汽可靠性受制于啟動(dòng)鍋爐設(shè)備狀況和人的操作水平。設(shè)備方面如啟動(dòng)鍋爐油槍堵塞、風(fēng)機(jī)故障等；人的操作水平方面如調(diào)節(jié)不當(dāng)會(huì)造成熄火，出口壓力過(guò)高或過(guò)低等，對(duì)供汽的可靠性都會(huì)造成影響。如果停止供汽，此時(shí)機(jī)組沒(méi)有了軸封汽源，只能停機(jī)。

用高排對(duì)低母供汽，機(jī)組負(fù)荷一定時(shí)，高排的壓力和溫度是平穩(wěn)的，可以通過(guò)調(diào)節(jié)高排至低母的調(diào)整門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)低母壓力，用低母至除氧器定壓運(yùn)行門(mén)調(diào)節(jié)除氧器壓力，調(diào)整難度小，而且汽源可靠。

3.3 節(jié)省燃油

啟動(dòng)鍋爐的油槍出力為0.8t／h，如果使用啟動(dòng)鍋爐對(duì)低母供汽，每小時(shí)要燃用0.8t柴油。如果使用高排對(duì)低母供汽，則節(jié)省了這部分燃油。

4 操作的注意事項(xiàng)

4.1 高排對(duì)低母供汽前，要對(duì)管道充分疏水

使用高排對(duì)低母供汽時(shí)，要打開(kāi)高排至低母逆止門(mén)前、電動(dòng)門(mén)前及調(diào)整門(mén)后疏水，對(duì)管道暖管，充分疏水，避免管道振動(dòng)或者供汽帶水。

4.2 控制低母不超壓、汽平衡參數(shù)符合軸封供汽要求

操作高排至低母電動(dòng)門(mén)及調(diào)整門(mén)時(shí)，要控制低母壓力，避免低母超壓或者安全門(mén)動(dòng)作。由于是低負(fù)荷運(yùn)行，盡量控制低母壓力在0.4MPa。并用低母至除氧器定壓運(yùn)行門(mén)控制除氧器壓力在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，以保證汽平衡的壓力和溫度符合軸封供汽要求。同時(shí)控制除氧器壓力不能超0.4MPa，防止高加疏水到除氧器不暢，影響高加正常運(yùn)行。

4.3 加負(fù)荷投入三抽時(shí)防止返汽

機(jī)組加負(fù)荷時(shí)，要及時(shí)將高排至低母電動(dòng)門(mén)及調(diào)整門(mén)退出運(yùn)行，避免高排壓力升高不好控制低母壓力，同時(shí)也要退出低母至除氧器的定壓運(yùn)行門(mén)。采用先退高排至低母供汽，待低母壓力下降至小于三抽壓力時(shí)，投入本機(jī)三段抽汽對(duì)除氧器供汽的方式對(duì)低母供汽，操作時(shí)機(jī)要把握好，防止低母壓力高，或者除氧器壓力高，向三抽返汽，影響汽輪機(jī)安全運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

單機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，用高排供低母，再用低母至除氧器定壓運(yùn)行門(mén)對(duì)除氧器供汽，由本機(jī)汽平衡做軸封汽源，這種代替了啟動(dòng)鍋爐供低母，由低母做軸封汽源的運(yùn)行方式非?？尚校瑴p少了運(yùn)行操作，提高了可靠性，節(jié)省了燃油，是單機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行中較好的選擇。

［1］粵瀧發(fā)電公司.粵瀧發(fā)電公司汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2011

［2］粵瀧發(fā)電公司.粵瀧發(fā)電公司鍋爐運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2012

［3］趙義學(xué).電廠汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng).北京：中國(guó)電力出版社，1998