城市热网改造后运行安全性探索论文_冯延兵

城市热网改造后运行安全性探索论文_冯延兵

特变电工国际工程有限公司 新疆昌吉 831100

摘要:本文就以城市热网改造中的现场4台机组中,2台超高压、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽、凝汽式湿冷150MW的发电机组,额定功率:150MW

主蒸汽压力:13.24MPa.a主蒸汽温度:535℃,抽汽压力0.40 MPa最大抽汽量210t/h进行对应的城市供热机组改造工作之后,并将之部分热网正式投入使用之后出现的技术性问题进行对应的分析,并以此为基础提出了一些供热可靠性以及安全性进一步提升的对策。在这些措施中主要包括热网中疏水泵运行中汽化改造,供热工况除氧器水位的增加,机组在保护逻辑上的实际修改以及其中的电动性质调整性质的调整蝶阀改造为液压形式的控制,当热网处于最大抽气量工作状态下出现跳闸问题之后的处理方式等方面,希望借助于本次研究得出的有关城市热网改造之后保障运行安全性的方案,可以给后续同类型的机组改造工作的开展提供相应的帮助。

关键词:城市热网;改造;除氧器水位、运行安全性;保障;探索

1、汽轮机的具体供热改造分析

1.1抽汽环节的具体控制

本次研究的针对就是150MW的机组其中的抽汽实际控制就是通过对应的控制环节将上蝶阀的开度进行调整以及连接,从而实现低压缸内部的进汽的实际变更,将其中一部分的中压缸通过与之连接的上抽汽管道借以输送到热网之中,以便充分满足热网的实际供热需求。但需要注意的就是其中的抽汽调节是一种独立性质的调节。这个系统中很多汽轮机原有的调节系统彼此之间互不关联,互不影响,蝶阀自身可以接收到的信号数值基本都控制在4到20mA之间,与之对应的蝶阀开度就是从流量的最小限点直到全部开放,站在给定的抽汽压压力以及实际测量得到的抽汽压力数值角度上,本次改造采用的就是DCS来专门设置一个单回路性质的控制回路,汽轮机本身附带的调节系统只是负责对中、高压调门的控制工作。其中的抽汽调压系统只是单纯的负责蝶阀的控制,并不会因为具体抽汽量以及压力的改变而影响到中高压情形下的调门上的阀位的开度。在正常情况下,当机组在额定的工况下运行过一段时间之后,其运行进入稳定状态之后就可将之正式投入使用,当机组的总体功率低于额定的60%之时不可以将之投入到抽汽工况,逻辑的设计考虑不同工况下,工抽投入对汽轮机末级进汽流量最小限制的保护,从而保障在大流量供热时,汽轮机同样受到保护,防止汽轮机末级产生鼓风摩擦、排汽温度升高等不良影响。

1.2供热工况的具体限制以保护分析

在供热工况的具体限制以及保护可以分为如下的几个方面:第一,低压缸自身的流量最小值控制。为了确保机组处于正常的运行状态下,本次改造后的低压缸内部的流量始终保持在210t/h之上,通过低压缸内部进气量的具体改变可以实现抽汽管之间的连通。在蝶阀处于完全关闭的情形下,低压缸内部的流量最小值就需要保持在210t/h之上,借以保障低压缸的安全性。第二,利用低压缸排汽温度作为自流量最小值的限制条件,当流量值小于最低限度的时候,其排汽温度就会有所增加,在这个温度达到80摄氏度的时候发出对应的警报,并采取喷水的物理降温方式,在温度达到120摄氏度的时候,就会直接跳机。第三,抽汽口附近的压力最大值限制。一旦其中的抽汽压力过高就到导致中压缸自身发生末级鼓风现象,对于中压排汽缸的密封力以及管道联通的安全性产生对应的威胁,因此在本次研究中将这个压力的最大值设定为0.5Mpa,一旦数值达到0.5的时候安全阀就会做出对应的动作,在这个压力数值达到0.5之时,一样进行跳机操作。反之当抽汽口附近的压力数值过小的时候,就导致中压缸自身的末级隔板压力差过大,最终影响到低压缸进汽压力及其流量都会逐渐的变小,因此其压力的最小值设定为0.45Mpa。第四,热网的具体退出条件。在抽汽的逆至没门处于关闭状态、切除信号的满足以及机组跳闸等诸多情况只要一种情况发生热网退出条件即为满足状态。

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2、保障其运行中安全性的具体对策

2.1疏水泵防止汽化改造措施

现场疏水泵为LZA100-400C型,流量为8-120t/h,扬程为38-143m,采用工频控制,出口调节阀调节,疏水泵自是一种两运一备的形式,根据供热负荷的不同,疏水泵选择一台或多台运行。在低负荷区域时,疏水泵流量在15-40t/h容易出现汽化现象,出现加热器水位升高、电流波动、压力波动,影响主机安全运行,为此,在运行方式方面,通过提升加热器水位由600mm提升至800mm以上运行,同时对疏水泵机械密封冷却水由自密封改造为工业水供给,阀门开度限制等措施,经实践运行,水泵汽化问题得以解决。同时在电源发生跳闸时,因汽机专业为保持除氧器水位正常情况下,对供汽进行快关,使得热网加热器出现瞬间失压,造成疏水泵汽化现象,正常运行中,疏水泵开关接装不合理,影响检修工作,也因此对于这个开关进行对应检修工作时候,需要将这些机组中的其他热网疏水泵予以停运或者是对应的跳闸操作,在保障热网自身运行状态下的安全、稳定、可靠的要求下,对其进行对应的改造,分别采取符合国家安全标准的13GS066、13GS056、13GS057三种类型的开关进行对应的控制。

2.2供热工况除氧器水位的增加

当机组中的凝泵出于一种变频运行状态下的时候除氧器自身的水位调门是需要根据具体蒸汽流量的改变,来实现对于调门的开度控制,相关的人员可以从实际情况出发,通过将偏置进行改变的方式实现指令的修正,当热网被正式投入使用之后,其中部分的蒸汽经过供热网以及凝结操作之后又会再次回到除氧器中,经过改造之后凝结水份到达除氧器的数量有了显著的降低,但这种方式的唯一缺陷就是调整频率较高,并且其工作量较大,频繁的调整对运行的安全性以及经济性都有着一定程度上的影响。目前的改造方式就是在工泵处于运行状态之时,从蒸汽流量变化的另一种曲线规律出发,来实现调门的专业控制,这个作用时间基本维持在10秒左右,与之前的使用蒸汽流量变化曲线来调整调门之间的区别就是因为函数曲线的变化导致的调门开度差异。这一种方式一旦调节不及时,也很容易造成除氧器中的实际水位逐渐升高。在这种情形之下,就需要在其中加入热网处于运行状态下的曲线函数绘制,并集合上蒸汽流量、给水泵上水流量、除氧器水位、凝结水流量的函数曲线进行对应的调整,以便借此保障城市热网改造之后处于运行状态下的安全性。

2.3机组在保护逻辑方面的实际修改方式

机组在保护逻辑方面的问题主要就是表现为在纯粹的凝工状态下进行设计,这种情况下在经过一次对应动作之后,机组自身的负荷以及主汽压力会继续升高1秒左右的时间而后才会逐渐下降。这种情况对于低压缸的做功负荷有着极大的影响,同时还会提升事故的处理难度。在这种情形下,通过逻辑的设定实现开度的快速响应,将供热形式的抽汽以最快的速度转移到汽轮机中,对于保障机组的运行安全有着十分显著的作用。

3、总结

本文通过对150MW 的机组的供热改造在汽轮机的具体改造要求以及实际的安全运行改造措施进行分析,以期可以为今后同类型机组的供热改造提供一些帮助。

参考文献

[1]黄冬. 基于可靠性的枝状热网改造优化模型研究[D].大连理工大学,2016.

[2]刘婷婷. 汉语招标文本长句英译问题的实践报告[D].辽宁师范大学,2014.

[3]吴彬. 城市旧住宅区热网平衡与保温改造技术研究[D].哈尔滨工业大学,2011.

论文作者:冯延兵

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期

论文发表时间:2019/9/25

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