给水泵汽轮机进汽温度异常下降原因分析

袁尧，李光彩

(华润电力 (涟源)有限公司，湖南娄底417114)

给水泵汽轮机进汽温度异常下降原因分析

Cause analysis and processing of feed pump turbine inlet temperature abnormal decline

袁尧，李光彩

(华润电力 (涟源)有限公司，湖南娄底417114)

本文主要对给水泵汽轮机进汽温度异常下降原因进行了详细分析。对可能原因进行针对性整改后，该机组给水泵汽轮机进汽温度异常下降得到彻底解决。

给水泵汽轮机；进汽温度；异常下降

1 设备概况

某公司目前有2台300 MW机组，均为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的N300－16.7/537/537型亚临界凝汽式汽轮机。每台机组配套2台北京电力设备总厂生产的型号为TGQ06/7－1汽动给水泵组。给水泵汽轮机型为单缸、单汽源、新汽内切换、变转速、变功率、冲动、凝汽式，汽源有四抽和辅汽两路〔1〕。

2 设备运行方式

该公司给水系统配置2台50%容量汽给水泵及1台30%电动启动备用给水泵，给水泵汽轮机进汽图如图1。冷态开机过程中，电泵带70～80 MW后需并入汽泵运行，此时需提前由辅汽冲转小机，待四抽压力、温度提高后再切换汽源。停机过程中，负荷至120 MW，四抽供小机汽源不足，电泵不能满足给水需求，需切换小机汽源至辅汽供给。故启停机需要进行小机汽源切换工作〔2〕。机组运行时，给水泵汽轮机的汽源四抽作为正常运行汽源，辅汽作为备用汽源，辅汽至小机电动门开启，由于四抽压力略高于辅汽联箱压力，辅汽至小机的翻板逆止门为关闭状态〔3〕。辅汽联箱汽源在机组运行中由本机四抽供给，1，2号机组辅汽联箱不联络；停机过程中由邻机四抽供给，首台机组启动过程中由启动炉供给，有邻机运行时则根据邻机带负荷及抽汽压力情况选择四抽或冷再供给。

给水泵汽轮机进汽温度在机组启停过程中和机组负荷大幅变化过程中多次出现过异常下降。

图1 给水泵汽轮机进汽图

3 原因分析

小机蒸汽系统设计存在疏水盲段，如图1所示，辅汽至小机在总路有疏水门，在支路没有疏水门和温度测点，疏水点距离辅汽供A小机进汽逆止门距离4 m，距离B进汽逆止门10 m，不能充分暖管，汽源切换时由于蒸汽对管路的管壁放热，必然存在进汽温度下降。四抽供小机疏水位置不合理和没有温度测点，不能判断疏水是否充分，辅汽切换至四抽过程中也存在进汽温度下降问题。图2为某次停机过程中小机进汽温度趋势图〔4〕。本次为滑参数停机，负荷113 MW时将小机汽源由四抽切换至邻机经辅汽联箱供给，虽经过一段时间疏水，但无有效的监视判断手段和标准，小机进汽温度4 min内由270℃下降至160℃。

图2 停机过程中小机进汽温度下降

此次事件直接导致小汽轮喷嘴压条脱落变形，平衡块因被脱落压条撞击移位约70°，如图3。

图3 平衡块被撞击移位约70°

大幅变化时，降负荷过程中四抽压力随负荷下降而下降，而辅汽联箱虽然由四抽供汽，但是因为辅汽联箱没有用户，且四抽供辅汽有逆止门，辅汽联箱压力基本不下降或下降速率远远慢于四抽压力的下降速率，当辅汽联箱压力较四抽供小机进汽压力高时，辅汽供小机逆止门瞬时打开，辅汽联箱及至小机的供汽管路的蒸汽进入小机蒸汽系统。由于辅汽至小机管道在机组正常运行中逆止门为关闭状态，又没有自动疏水系统，该管道容易积存冷水冷汽，造成了小机进汽温度急剧下降。图4为机组降负荷过程中小机进汽温度趋势图，当日17∶30前机组负荷长期保持300 MW，后负荷逐渐降低，辅汽联箱压力的下降滞后于四抽压力，当辅汽至小机进汽逆止门前压力高于四抽供小机进汽压力时，逆止门瞬时打开，管路的冷汽进入小机，导致2台小机的进汽温度在1 min内下降100℃以上。

图4 机组减负荷过程中小机进汽温度下降

4 处理措施

1)机组在50%～100%负荷区间小机不需要备用汽源，机组滑停过程中在50%负荷以下可以启动电泵运行，因此，不需要辅汽供小机备用汽源。将辅汽供小机电动门关闭，将该电动门后手动疏水门全开，将通过电动门或逆止门漏入的少量蒸汽及时排除，该管路长期处于无压状态，可完全避免机组快速降负荷过程中由于辅汽供小机逆止门瞬时打开而大量带入冷汽的问题。当开启该路疏水后发现疏水量很大时，则说明电动门或逆止门内漏较大，此时需通过测温等判断内漏阀门，如果电动门不漏，则说明逆止门关闭不严，在机组降负荷时该段管路的冷蒸汽能及时带入小机，由于这是一个逐渐的过程，该段冷汽量较小机用汽量少很多，对小机进汽温度缓慢下降，对小机基本无影响。

2)在辅汽至小机逆止门前分别加装疏水门，并加装蒸汽温度测点，当遇到电泵故障时，滑停过程中及时充分疏水，并能有效监视蒸汽温度，使用小机汽源切换操作票，通过缓慢提高辅汽压力和电动门微开及发现温度下降时及时降低辅汽压力等措施，减小蒸汽下降趋势。

3)机组启动时，及时开启疏水充分暖管，切换汽源时缓慢操作，尽量减少汽温下降程度。在辅汽和四抽至A、B小机进汽管的逆止门前均安装疏水点和温度测点，便于分析判断。

4)将辅汽供小机电动门前加装疏水器和改造该电动门至水平段安装，防止管路长期备用下积水〔5〕。

5)将辅汽供小机逆止门改为手动门，平时处于关闭状态，需要倒换汽源时通过缓慢操作该门实现汽源平稳过渡。

6)设计小机蒸汽过热度保护，有效保护设备运行安全。

5 实施效果

实施处理措施后，如图5所示，机组降负荷过程中，未再发生汽温突降现象，小机进汽温度与四抽温度同步变化。如图6所示，汽轮机在温态下不需要暖机，而小机处于冷态，冲转到3 000 r/min需要历时1 h，而四抽要待机组负荷70 MW以上后才有足够压力冲转小机，电泵设计为30%出力，若不提前暖小机，则会导致机组在70～90 MW之间等待冲小机时间至少1 h，因此，机组启动前提前冲小机对于满足电网并网时间节点要求和机组启动节能都显得尤为重要，在机组启动前由邻机四抽、冷再或启动炉供小机汽源，待机组负荷80 MW左右 (如果临机汽源充足，则可以直接并入汽泵运行，待机组负荷更高后进行汽源切换)则切换至四抽，严格执行以上措施后未再发生小机汽温异常下降现象。

TK267

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1008-0198(2015)06-0056-02

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.06.015

2014-04-21 改回日期:2015-06-09