600MW超臨界機(jī)組軸封系統(tǒng)能耗分析

佟連堯

摘 要：汽機(jī)軸封系統(tǒng)的作用是防止空氣進(jìn)入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。但隨著汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，軸端汽封磨損加重，漏汽量增加，最后導(dǎo)致軸封系統(tǒng)溢汽量逐漸增加并溢流至低壓加熱器系統(tǒng)。本文首先分析不同負(fù)荷下溢流調(diào)節(jié)門開度，然后對軸封溢流蒸汽進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性定量計(jì)算及分析，得到不同負(fù)荷下溢流蒸汽對熱耗率、煤耗的影響。

關(guān)鍵詞：軸封系統(tǒng);溢流蒸汽;熱耗率

中圖分類號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）26-0066-02

1 軸封系統(tǒng)概述

在裝置的啟動(dòng)和負(fù)荷較低的階段，軸封選用輔助蒸汽作為主汽源，主蒸汽作為備用汽源，在較高負(fù)荷階段，高壓缸和中壓缸軸端汽封的漏氣經(jīng)噴水減溫后作為低壓缸軸封供汽汽源[1]。正常運(yùn)行時(shí)，多余蒸汽通過軸封溢汽進(jìn)入8號(hào)低壓加熱器系統(tǒng)。

2 運(yùn)行現(xiàn)狀分析

隨著汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，汽輪機(jī)梳齒式軸端汽封磨損情況惡化，高壓缸、中壓缸軸端漏汽量加大，低壓缸軸端需汽量加大，總體實(shí)現(xiàn)自密封的臨界功率逐漸減少，軸封系統(tǒng)溢汽量隨之增大[2]。以王曲電廠600MW機(jī)組為例，#1、#2機(jī)組在負(fù)荷為300MW左右時(shí)，軸封系統(tǒng)即實(shí)現(xiàn)自密封，大大低于600MW超臨界機(jī)組一般75%負(fù)荷實(shí)現(xiàn)自密封的設(shè)計(jì)要求。在中高負(fù)荷階段，#1、#2機(jī)組均有大量軸封蒸汽溢流至8號(hào)低壓加熱器系統(tǒng)，對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有一定影響。具體數(shù)據(jù)見表1和表2。

對比#1、#2機(jī)組不同負(fù)荷下溢流調(diào)節(jié)門開度（見圖1）可知，#2機(jī)組軸封溢流調(diào)節(jié)門開啟對應(yīng)負(fù)荷較小，相同負(fù)荷下溢流調(diào)節(jié)門開度較大，說明#2機(jī)組高中壓缸軸端漏汽量較#1機(jī)組大。

3 軸封溢流蒸汽熱經(jīng)濟(jì)性定量計(jì)算及分析

3.1 定量分析方法

軸封溢流蒸汽來自高、中壓缸軸端汽封漏氣，軸封溢流蒸汽回收至8號(hào)低壓加熱器系統(tǒng)，這部分是系統(tǒng)自身工質(zhì)傳遞熱量的利用。對于影響熱經(jīng)濟(jì)性的問題，可以運(yùn)用等效熱降法來進(jìn)行局部定量分析[3，4]。

3.2 分析結(jié)果

由于高、中壓缸軸端汽封漏汽，軸封溢流蒸汽均無流量測點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，作出以下假設(shè)：溢流蒸汽流量=溢流閥開度/10。#1、#2機(jī)組不同負(fù)荷下溢流蒸汽對熱耗、煤耗的影響見表3和表4。

4 結(jié)論

①在中高負(fù)荷階段，#1、#2機(jī)組均有大量軸封蒸汽溢流至8號(hào)低壓加熱器系統(tǒng)，對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有一定影響。

②#1機(jī)組和#2機(jī)組軸封溢流調(diào)節(jié)門開啟對應(yīng)負(fù)荷分別為500～540MW和400～420MW，600MW時(shí)溢流調(diào)節(jié)門開度為33.260%和39.675%。#2機(jī)組軸封溢流調(diào)節(jié)門開啟對應(yīng)負(fù)荷較小、相同負(fù)荷下溢流調(diào)節(jié)門開度較大，說明#2機(jī)組高中壓缸軸端漏汽量較#1機(jī)組大。

③600MW工況下，#1機(jī)組和#2機(jī)組估算軸封蒸汽溢流流量分別為3.326t/h和5.70kJ/kW·h，每1t/h影響熱耗率為5.56kJ/kW·h和5.70kJ/kW·h，影響熱耗18.492kJ/kW·h和22.615kJ/kW·h、發(fā)電煤耗率0.684g/kW·h和0.836g/kW·h。

本文計(jì)算范圍僅限于軸封蒸汽溢流增大對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，未包括軸封加熱器等其他熱力系統(tǒng)。因此，實(shí)際軸封漏氣對機(jī)組熱耗、煤耗的影響應(yīng)大于本文計(jì)算結(jié)果。建議在大修過程中，調(diào)整高、中壓缸軸封間隙至制造廠規(guī)定的設(shè)計(jì)值和設(shè)計(jì)下限值之間，降低軸封蒸汽流量。

參考文獻(xiàn)：

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