（神华亿利能源有限责任公司电厂 内蒙古鄂尔多斯 014300）
摘要：汽轮机疏水系统同汽轮机设备运行的经济性和安全性有着密切的关系，在汽轮机运行过程中疏水系统容易出现多种问题，影响到其正常运行，本文对其疏水系统存在的问题进行分析，进而提出了相关解决措施。
关键词：汽轮机；疏水系统；问题；措施
引言
随着当前我国社会的不断发展，汽轮机设备的应用越来越常见，具体到汽轮机的实际运行中，疏水系统作为比较关键的重要组成部分，应确保汽轮机本体设备能够通过相关管道进行输水管的设置，进而控制疏水阀将汽轮机中的积水及时排除，避免其较大程度上影响汽轮机运行安全性效果。在汽轮机疏水系统的运行中，其还能够表现出较为理想的经济性优势，较好实现汽轮机整体应用性能的优化。基于此，重点加强对于汽轮机疏水系统的研究极为必要，需要有效规避当前比较常见的各个隐患威胁，确保运行流畅有序，充分发挥经济性和安全性保障价值。
1、汽轮机疏水系统设计要求
汽轮机疏水系统的设计原则是：要求汽轮机在启动、稳定运行、变负荷、故障、停机、热态备用等各种工况下，能够及时排放汽轮机设备及相关管道内部的积水，并防止其进水或者冷蒸汽回流。通常在汽轮机冷态启动（暖机、暖管）时或者管道隔离状态下，其内部蒸汽会冷凝而出现积水；当管道中蒸汽减温器工作不正常时，会给管道带来积水。主再蒸汽管道若有积水，会带入汽轮机；抽汽管道若存在积水，当汽轮机跳闸时积水会汽化并回流到汽轮机；当疏水管道出现压力倒挂时，会造成积水回流或者冷蒸汽回流。疏水系统设计应做到：（1）在所有可能积水的部位设计有足够通流能力的疏水管阀；（2）在合适部位设计有用于监测、报警和控制积水、进水、冷蒸汽回流的仪器仪表（如液位开关、温度传感器等）；（3）设计合理的联锁保护逻辑，通过控制疏水阀开关，防止汽轮机在各种工况下积水、进水或者冷蒸汽回流；（4）在保证汽轮机设备运行安全基础上提高经济性。
2、汽轮机疏水系统运行问题分析
2.1、中压调门后扩散器受损
对于汽轮机疏水系统运行过程中存在的相关问题隐患，其因为疏水回流问题的出现，很容易导致中压调门后的扩散器在一定程度上受到明显的破损威胁，呈现出纵向裂纹，给后续可靠应用带来了较大的影响威胁，对于整个汽轮机的运行安全性产生较大影响和威胁。因为在汽轮机运行过程中，其中压调门后的输水管道一般设置的比较长，容易在疏水阀门关闭后，内部依然存在较多的蒸汽，这些蒸汽在冷凝成水后，就容易出现回流问题，进而也就容易对于相关结构产生较为明显的威胁影响，其冷凝水进入扩散器底部，容易形成较为明显的温度变化，进而产生较为突出的温度应力，容易导致扩散器受到较为明显的侵蚀。如果扩散器的具体构建材料不合理，或者是相关处理质量不佳，也就必然容易导致自身受损，无法承担相应应力带来的侵蚀，形成的裂纹较为明显。
2.2、暖管内部冷凝水回流导致管接座泄漏
某电厂 3 号机组系 600MW 亚临界汽轮机，设计有50%容量高压和低压 2 级旁路。为了给低压旁路暖管，从再热热段上游引出一根小管连接到低压旁路阀前，高温蒸汽经这根小管流到低压旁路阀前，再经低压旁路进口管返回到再热热段。机组投运半年后发现再热热段上的管接座焊缝发生泄漏，出现多条裂纹。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3、疏水系统阀门内漏
汽轮机缸体上及蒸汽管道上配备有疏水管道及气动阀门，按疏水管道内的压力等将疏水管道分别连接到高压、次高压、中压和低压疏水集管，各疏水集管经疏水扩容器与凝汽器相连。在机组启、停过程中，气动阀门打开，以及时排放汽轮机及管道内蒸汽凝结成的水，确保机组安全运行，机组正常运行期间，气动阀门关闭。
3、汽轮机疏水系统优化对策
3.1、注意疏水合并
对于汽轮机疏水系统的有序运行，疏水合并是比较重要的一个基本举措，其需要重点围绕着标准要求进行严格把关，避免在合并过程中出现相互矛盾威胁。疏水合并需要在同台机组的同类疏水系统中进行，并且还需要考虑到输水管道的型号以及疏水口标高，力求能够形成较为理想的匹配性效果，杜绝可能出现的较大相互矛盾威胁。当然，在疏水合并过程中，还需要考虑疏水合并后的运行效果，对于疏水合并后可能出现的不良隐患问题也需要进行详细分析探究，确保其能够具备可靠运行状态，避免对于汽轮机各个组件形成较大不良干扰。
3.2、优化疏水操作系统
优化疏水系统完成后，为了避免疏水串汽进汽缸，在运行操作中要考虑机组抽真空后，使汽轮机本体疏水系统处于真空或较低压力状态，并要注意以下几点。①机组在运行中，疏水系统各点均具有较高压力，并按压力高低分布，故根据需要开启即可。②在冷态启动时，可以开启高压缸底部疏水管，但在温热态开机时，则不应开启此疏水管。③机组启动时，本体疏水管的投退操作方法是：在抽真空前20 min，将A和B侧高压导汽疏水管、高压下缸进汽短管疏水管、A和B侧高排逆止门前疏水管、中压导汽管疏水管、中压进汽下部连接管疏水管、各段逆止门管道疏水管等疏水门打开，让其在大气压力下自由把积水疏干净，20 min后将上述阀门关闭开始抽真空。在冲转前10 min再开启上述疏水管。
3.3、积水及冷蒸汽回流监测
监测管道积水常用的方法有：在管道低点设置疏水罐，通过液位开关或筒壁上下温度来监测；在管道顶部和底部布置温度测点，根据温差来监测。对于汽缸底部、主汽阀阀座、管道疏水罐及其他蒸汽管道可能积水的部位，也可仅根据这些部位已有的温度测点或增加温度测点，结合内部蒸汽压力，根据温度是否达到相应蒸汽压力下的饱和温度来判断内部有无积水。监测有无冷蒸汽通过疏水管回流，可以根据相应疏水阀是否开启，疏水管进出口压力、温度及温度变化情况来判断。如果疏水管存在压力倒挂，则会引起蒸汽回流；如果疏水阀关闭，肯定不存在蒸汽回流；如果存在冷蒸汽回流，会使这些部位的温度下降，且下降速度明显快于其它部位，布置在管道底部、疏水集管、设备疏水口附近、管道和设备上下对称部位的温度测点均可用来监测有无冷蒸汽回流。
3.4、其他措施
在保护误动作停机过程中，由于所有疏水门都联锁打开，导致主蒸汽管道大量疏水进入疏水扩容器、进而使得高压疏水压力较高。在高压套缸的疏水门也打开的情况下，其疏水管内的积水就有可能倒流回高压缸外缸，使得高压外缸内下壁温急剧下降，但因为疏水量少，随后高压缸下半壁温回升较快，故运行操作时，应尽量减少故障事件的发生。
在汽轮机机组疏水阀的启闭过程中，其控制信号就是机组的负荷，如此机组在启停过程中，汽轮机本体内的疏水则可以得到及时地排出，由此避免在汽轮机机组内发生汽水冲击事故。同时，当机组汽机跳闸时，其疏水阀会自动开启，能尽快地将导汽管及汽缸内积存的蒸汽排至凝汽器，以防止机组超速。
在蒸汽管道疏水阀的启闭时，不用汽轮机机组负荷来作为控制主因，则可以极大缩短三大蒸汽管道疏水进入高压疏水扩容器的时间，尤其是高温蒸汽进入高压疏水扩容器的时间，从而避免高温蒸汽进入高压疏水扩容器，起到减轻高压疏水扩容器负担的作用。同时，可利用管内蒸汽热量减缓管道的冷却速度，以起到减少汽轮机机组再次启动的暖管时间，以及避免高压疏水扩容器的低温蒸汽返回汽缸对汽轮机所产生的伤害的作用。
4、结语
综上所述，对电厂汽轮机疏水系统的优化，可从减少高温高压蒸汽对疏水扩容器和凝汽器的冲击、减小扩容器扩容负荷、减轻高压疏水扩容器的负担等具体方面来着手实施，由此避免因高、中压缸上、下缸温差大而影响汽轮机启动的情况，同时减少汽缸因反复加热而产生的热疲劳损伤，以及减少了凝汽器的冷源热损失，提高了汽轮机机组的循环热效率，从根本上消除事故隐患，延长了机组的寿命，同时简化了系统、节省了成本、减少了厂用电消耗和检修、运行维护工作量，以此保证了机组的安全可靠性和经济性。
参考文献：
[1]费惟庆，施延洲，王兴平.600MW超临界机组疏水系统总体布置优化和泄漏监测[J].热力透平，2014，43（04）：294-297.
[2]付晨鹏，荆百林，王俊启，黄智，李明.汽轮机疏水系统阀门内漏问题研究[J].河南电力，2006（02）：48-50.
论文作者:高意雄
论文发表刊物:《河南电力》2018年3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：疏水论文; 汽轮机论文; 蒸汽论文; 管道论文; 机组论文; 积水论文; 系统论文; 《河南电力》2018年3期论文;