单机低负荷运行时汽轮机轴封汽源的选择

付春冶

（广东省粤泷发电有限责任公司，广东 云浮527217）

0 引言

轴封供汽的主要功能是向汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，在汽轮机的高压区段，轴封系统得防止蒸汽向外泄漏，在汽轮机的低压区段，防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空，以保障机组运行的高效率。可见，轴封汽源的稳定对机组的安全经济运行至关重要。节假日期间，电力系统负荷低，单台机组运行也要经常性地面临深度调峰。下面就谈谈机组单机低负荷运行时汽轮机轴封汽源的选择。

图1 汽轮机轴封汽源简图

1 轴封系统简介及常规运行方式

粤泷发电公司2台机组采用上海汽轮机厂设 计 制 造 的 N135－13.24／535／535 型 超 高压、中间再热、双缸、双排汽、单轴凝汽式汽轮机。如图1所示，汽轮机有低温、高温2种轴封汽源。低温轴封汽源来自本机或临机汽平衡（汽平衡即除氧器汽侧），高温轴封汽源来自低压蒸汽母管（简称低母），低母的汽源来自汽轮机三段抽汽或启动锅炉供汽，还有一路来自高压缸排汽（简称高排），运行中禁用。机组正常运行时轴封汽源来自本机汽平衡，低负荷运行时，按照汽轮机运行规程规定，除氧器压力降至0.25MPa、水温130℃时，就切换轴封汽源，如表1所示，机组负荷低于60MW时要切换轴封汽源，使用临机汽平衡或低母供汽。当单台机运行时，没有临机汽源，本机三段抽汽压力低退出运行，无法供低母，低母也没有了汽源，此时常规的操作方法只能是点启动锅炉对低母供汽做轴封汽源。

表1 机组低负荷不切换轴封汽源时参数表

2 高压缸排汽做轴封汽源的可行性分析

2.1 压力、温度能满足低母参数要求

正常运行时低母压力要控制在＜0.7MPa，机组负荷高时高压缸排汽压力高，汽轮机高压缸排汽至低母供汽禁用。由表2可知，机组负荷小于60MW时，高压缸排汽压力小于1.15MPa，如图1所示，此时打开高排至低母电动门，调整门是可以调节低母压力的，而且负荷越低，低母压力越好调整。高压缸排汽温度310～320℃，也满足低母的参数要求。

表2 单机低负荷高排供低母时各参数表

2.2 操作上的可行性分析

单机运行负荷低于60MW时，在降负荷至60MW以下之前，对高排至低母管路充分疏水后，退出三段抽汽运行，关闭三抽至除氧器手动门，关闭三抽至低母手动门。打开高排至低母电动门、调整门，调节低母压力至0.4MPa，并打开低母至除氧器电动门和调整门（定压运行门）对除氧器供汽，保证除氧器压力维持在0.3MPa以上，温度在135℃以上，由本机汽平衡做轴封汽源。加负荷时将高排至低母电动门及调整门退出运行，同时也要退出低母至除氧器的定压运行门。待低母压力下降至小于三抽压力时，投入本机三段抽汽对除氧器供汽，对低母供汽。

2.3 经过实践检验，完全可行

春节期间，单机40～50MW负荷运行，如表2所示，汽轮机高排压力在0.9MPa以下，高排至低母调整门完全可以调节低母压力维持在0.4MPa，并且相当稳定。用低母至除氧器电动门和调整门（定压运行门）调节除氧器压力能维持在0.3MPa以上，温度在135℃以上，本机汽平衡完全可以满足轴封供汽要求。

3 高压缸排汽做轴封汽源的对比优势

3.1 操作简单，减少工作量

启动锅炉对低母供汽，正常情况下从开始操作到正常供汽需要30min，其中包括点启动锅炉的操作时间，启动锅炉点着后的升温升压直至可以正常供汽的时间，不符合中调的负荷曲线要求。点启动锅炉需要2人操作，增加了人力和工作量。启动锅炉对低母正常供汽后还要切换轴封汽源由低母供汽，操作量大，增加了操作风险。

用高排供低母，再用低母至除氧器定压运行门对除氧器供汽，本机汽平衡可以做轴封汽源。不用切换轴封汽源，操作量小并且简单，减小了操作风险。

3.2 供汽可靠

启动锅炉对低母供汽时，供汽可靠性受制于启动锅炉设备状况和人的操作水平。设备方面如启动锅炉油枪堵塞、风机故障等；人的操作水平方面如调节不当会造成熄火，出口压力过高或过低等，对供汽的可靠性都会造成影响。如果停止供汽，此时机组没有了轴封汽源，只能停机。

用高排对低母供汽，机组负荷一定时，高排的压力和温度是平稳的，可以通过调节高排至低母的调整门来调节低母压力，用低母至除氧器定压运行门调节除氧器压力，调整难度小，而且汽源可靠。

3.3 节省燃油

启动锅炉的油枪出力为0.8t／h，如果使用启动锅炉对低母供汽，每小时要燃用0.8t柴油。如果使用高排对低母供汽，则节省了这部分燃油。

4 操作的注意事项

4.1 高排对低母供汽前，要对管道充分疏水

使用高排对低母供汽时，要打开高排至低母逆止门前、电动门前及调整门后疏水，对管道暖管，充分疏水，避免管道振动或者供汽带水。

4.2 控制低母不超压、汽平衡参数符合轴封供汽要求

操作高排至低母电动门及调整门时，要控制低母压力，避免低母超压或者安全门动作。由于是低负荷运行，尽量控制低母压力在0.4MPa。并用低母至除氧器定压运行门控制除氧器压力在0.3MPa以上，温度在135℃以上，以保证汽平衡的压力和温度符合轴封供汽要求。同时控制除氧器压力不能超0.4MPa，防止高加疏水到除氧器不畅，影响高加正常运行。

4.3 加负荷投入三抽时防止返汽

机组加负荷时，要及时将高排至低母电动门及调整门退出运行，避免高排压力升高不好控制低母压力，同时也要退出低母至除氧器的定压运行门。采用先退高排至低母供汽，待低母压力下降至小于三抽压力时，投入本机三段抽汽对除氧器供汽的方式对低母供汽，操作时机要把握好，防止低母压力高，或者除氧器压力高，向三抽返汽，影响汽轮机安全运行。

5 结语

单机低负荷运行时，用高排供低母，再用低母至除氧器定压运行门对除氧器供汽，由本机汽平衡做轴封汽源，这种代替了启动锅炉供低母，由低母做轴封汽源的运行方式非常可行，减少了运行操作，提高了可靠性，节省了燃油，是单机低负荷运行中较好的选择。

［1］粤泷发电公司.粤泷发电公司汽轮机运行技术标准，2011

［2］粤泷发电公司.粤泷发电公司锅炉运行技术标准，2012

［3］赵义学.电厂汽轮机设备及系统.北京：中国电力出版社，1998