汽轮发电机提负荷的改进措施

杨 金,吴艳军

(贵州开阳化工有限公司， 贵州开阳 550300)

开阳15 MW汽轮发电机为中国长江动力公司生产的高压单缸冲动背压式汽轮发电机，通过刚性联轴器直接带动发电机。该机组为热电联产机组，自开车以来一直是阀控运行，从2016年至系统改造前，经常出现加、减负荷延迟以及系统未给加、减负荷指令下负荷自行波动的情况。基于以上问题，2019年底，对汽轮机进行技术改造。改造后，系统稳定性增强，发电量得到明显提升。

1 汽轮发电机主蒸汽系统

来自锅炉的高压蒸汽进入汽轮发电机内膨胀做功，做功后的4.12 MPa背压排汽并入1#减温减压装置，供空分汽轮发电机及合成氨压机等各热用户使用。

2 存在问题

对于以供热为主、发电为辅的机组，汽轮发电机负荷波动(见表1)，以及1#减温减压装置中减温水阀存在内漏问题，导致汽轮机长期处于低负荷运行。

表1 汽轮发电机负荷波动

在排除主蒸汽压力及温度的影响因素后，由表1可看出：在机组调整负荷过程中，DDV变化及油动机动作均存在异常，由此可判断机组调速系统、凸轮机构、高调门本身存在问题的可能性较大。后期在更换双筒网式过滤器滤芯时，发现滤芯内杂质较多，且汽轮发电机前轴承箱视镜及各轴承回油视镜有不同程度的水汽现象。判断油质不佳导致调节系统不稳。2017年5月22日下午开车时，汽轮发电机冲转2次均出现超速跳车现象(目标转速为500 r/min，实际达到700 r/min左右)，后经检查发现2#调门停车状态下未关到位，凸轮与2#调门的间隙大。2018年8月1日10:29，减汽轮发电机负荷无变化，经现场检查发现2#高调门故障全开且卡涩。后经解列2#调门，避开了故障缺陷，取得了显著效果。但2#高调门解列，导致汽轮发电机进汽不均匀、轴瓦及推力瓦等温度波动大，且存在安全隐患。

2016年12月18日22:58，永磷线晃电(后系统全部跳车，汽轮发电机未跳车)，减负荷情况见表2。

表2 汽轮发电机负荷及各阀位对应表

3 改造措施

(1) 原汽轮发电机控制油为46#汽轮发电机油，且润滑油与调节系统用油为同一套油系统，润滑油管道材质均为碳钢管，易锈蚀、结垢，影响汽轮发电机控制系统，造成DDV卡涩，加、减负荷反应迟钝或完全无反应。现将其改造为液压控制系统(EH)独立油站(见图1)，油管道材质均为不锈钢。保留原液压系统的主汽门操纵座和危急遮断系统，低压安全油与高压抗燃油用隔膜阀连接。

图1 EH独立油站

(2) 对2#高调门进行检修，并调整其凸轮间隙(见图2中A)。用撬杠使杠杆刚好与操纵座活塞下顶杆接触而不移动活塞时,用塞尺测量凸轮间隙。球形垫片为0.04～0.08 mm垫片可以转动或平移而不可以上下活动。

图2 高调门凸轮间隙调整

(3) 利用2019年12月系统短停检修机会，更换1#减温减压装置内漏的减温水阀。

4 改造效果

汽轮机于2019年12月完成检修后投运，负荷量从4 MW提高至5 MW以上。且调节系统稳定性增强，没有出现甩负荷现象。2020年1月14日，汽轮发电机满负荷(15 MW)运行2 h未发现异常，在1#减温减压装置全部退出检修的情况下，保证了后系统的稳定运行，避免了系统的重复开停车，汽轮发电机改造达到预期效果。

5 经济效益

改造后的经济效益见表3。

表3 汽轮发电机改造前后负荷对比表

由表3可知：改造后汽轮发电机平均小时发电量增加了996 kW·h，按1 MW/h负荷计算，每年(以330 d计算)多发电量为788.8万kW·h。工业用电价格按0.5元/(kW·h)计算，每年至少可节约394.4万元。

6 结语

通过汽轮发电机改造，不仅提高发电量，增加了效益，同时也为系统的长周期稳定运行奠定了基础。