贵州西电电力股份有限公司习水发电厂 贵州省遵义市 564600
［摘 要］ 以习水电厂4号机组为事例，对一起135MW机组无厂用蒸汽冷态启动实践进行介绍，分析冷态启动过程中难点问题，提出控制措施。2015年11月，习水电厂成功安全地完成了机组全停进行脱硫脱硝改造后的4号机组无厂用蒸汽冷态启动。对同类电厂机组全停后首台机组冷态启动或全厂仅一台机组运行无厂用蒸汽情况下机组熄火、跳闸的快速恢复处理有较好借鉴意义。
［关键词］ 机组冷态启动 厂用蒸汽 轴封汽 鼓风生热
1 前言
习水电厂4×135MW机组汽轮机系上海汽轮机有限公司采用日本东芝技术，在原125MW机组汽轮机基础上更新高中压转子、高压动叶、中压动叶、低压转子、低压动叶、高中低压各级隔板、高中压各缸等部套的H151型135MW汽轮机。1、2、3、4号机分别于2001年9月29日、2002年1月24日、2002年7月7日、2002年10月26日安装调试结束移交生产。2015年3月31日，全停机组进行环保技改和检修工作， 11月2日Ⅱ单元脱硫脱硝改造工作结束，在无厂用蒸汽的条件下，成功安全地完成了首台机组4号机的冷态启动。
2 厂用蒸汽系统及汽机轴封系统简述
2.1 厂用蒸汽系统
1、 习水电厂4×135MW机组厂用蒸汽系统为母管制（管径ф219×6），四台机组的厂用蒸汽可互为备用，一路汽源为四台机组汽机的三段抽汽（管径ф219×6），另一路汽源为2、3、4号机再热蒸汽冷段经减压后借道厂用蒸汽至炉底加热管路（管径ф133×4）提供，厂用蒸汽母管压力0.4～0.7MPa，温度320～350℃。
2、厂用蒸汽系统向炉底加热（管径ф133×4）、燃油加热和吹扫（管径ф89×4）、除氧器加热（管径ф159×4.5）、汽机轴封汽（管径ф159×4.5）提供汽源。
2.2 汽机轴封汽系统1、H151型135MW汽轮机高中压缸合缸布置，高压缸后轴封设有四档轴封汽腔室，由里向外，第一挡腔室漏汽接入三段抽汽，第二挡腔室漏汽接入六段抽汽，第三挡腔室漏汽与轴封供汽母管相连，第四挡腔室漏汽接入轴封回汽母管；中压缸后轴封、低压缸前后轴封分别设有二档轴封汽腔室，由里向外，第一挡腔室与轴封供汽母管相连，第二挡腔室漏汽接入轴封回汽母管。
高、中、低压缸轴封供、回汽为母管制（母管ф219×6，轴封供汽腔室压力为0.101～0.127MPa, 轴封回汽腔室压力为0.095MPa）。轴封汽源有厂用蒸汽（管径ф159×4.5+ф133×4，压力0.4～0.7MPa，温度320～350℃）、本机除氧器汽平衡（管径ф159×4.5+ф133×4，压力0.4～0.63MPa，温度143～160℃）、本机再热蒸汽冷段（管径ф89×4 +ф133×4，压力0.5～2.6MPa，温度200～320℃）。高、中、低压缸轴封靠大气端排出的蒸汽及门杆二段漏汽经轴封回汽母管进入轴封加热器，轴封加热器内不凝结气体由轴封风机抽出排大气。
2、轴封汽系统为半自密封运行方式，机组在启动前或低负荷（负荷〈70MW左右）运行阶段，高、中压缸和低压缸轴封供汽由外来汽源供给。机组启动过程中，高、中压缸排汽压力随负荷的升高而升高，轴封漏气量逐渐加大，当高、中压缸后轴封供气腔室压力高于轴封供气母管压力时（70MW负荷左右），高、中压缸后轴封由自身的漏气实现自密封，随着负荷的升高，高、中压缸后轴封多余的漏气返流至轴封供汽母管向低压缸轴封供气，低压缸轴封供气不足部分由外来汽源补充。
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3 无厂用蒸汽冷态启动的难点问题分析
1、无厂用蒸汽，除氧器水箱无蒸汽加热，锅炉只能常温上水，炉底加热系统不能投运，炉水升温升压只能用烧油来实现，机组启动时间长，且启动油耗高。
、无厂用蒸汽，汽轮机轴封无厂用蒸汽这路汽源，轴封供汽只能用本机再热冷段这路汽源供给，需锅炉点火升温升压，待再热冷段蒸汽参数达到轴封供汽要求后才能暖管送轴封汽。一是延迟了汽机轴封暖管送汽建立真空达冲转条件的时间，增加启动耗油；二是再热冷段这路轴封汽源管径较小，在冷态冲转参数条件下，再热冷段蒸汽压力较低，轴封供汽不足。如用收小低旁提高再热冷段压力来保证轴封供汽，可能造成机冲转高排逆止门打不开，高转速下鼓风生热高缸排汽超温；三是汽机冲转后，高中压缸进汽做功分流Ⅰ、Ⅱ级旁路蒸汽流量，再热冷段蒸汽压力变化大，轴封压力不稳定引起真空波动。
4无厂用蒸汽冷态启动采取的措施及异常预防
根据无厂用蒸汽冷态启动的难点问题分析，启动过程中采取以下措施：
1、锅炉上水前，凝结器及凝结水系统、除氧水箱及给水系统、省煤器、水冷壁、过热器系统冷态冲洗水质合格，以保证锅炉点火后、各汽水系统水、汽品质正常，减少因水汽品质不合格频繁排污造成的热量损失。
2、锅炉点火前，检查全开Ⅰ级旁路，全关Ⅱ级旁路，全开再热器向空排气门；启动两台射水泵运行，凝结器真空抽至-0.02MPa以上，以防锅炉点火升压后，凝结器进汽造成低缸正压防爆门动作。
3、为保证轴封供汽用量，轴封系统调节采用“开源节流”的调节方式。“开源”方面，机组负荷〈40MW，轴封供汽优先使用再热冷段直供轴封汽这路汽源，如该路汽源供汽不够，增加再热冷段至炉底加热这路汽源，再热冷段蒸汽借道炉底加热和厂用蒸汽母管供轴封汽，负荷〉40MW，停用该路汽源；“节流”方面，机组负荷〈40MW，高压缸后轴封二档汽至六抽隔绝门关闭，以减少轴封漏气量，负荷〉40MW，开启高压缸后轴封二档汽至六抽隔绝门。
4、再热冷段蒸汽压力达0.3MPa、温度150℃时，轴封汽暖管；压力达0.5MPa、温度〉150℃时，用高旁调节保持再热汽压力稳定在0.5MPa左右，进行轴封送汽；真空〉-0.065MPa方可投用低旁。
5、汽机冲转后，进行收高旁降再热蒸汽压力开出高排逆止门操作时，注意监视凝结器真空，以防轴封汽压下降跨真空，高排逆止门开出后，立即缓慢开出高旁恢复再热冷段蒸汽压力，以保证轴封汽压正常。如轴封供汽压力不足、真空下降，可暂时关小轴加风机进汽挡板减少轴封汽抽吸量，待再热冷段蒸汽压力恢复后再开出。
6、除氧器压力〉0.3MPa，投用除氧器汽平衡汽源与再热冷段蒸汽混参供轴封汽，直至轴封汽源全部切为除氧器汽平衡供给，将轴封供汽温度控制在160℃以下，以防轴封供汽温度过高胀差难以控制。
7、启动过程中，轴封汽未切换到本机除氧器汽平衡供汽前，注意控制锅炉升温升压速度，掌握好启动制粉系统运行、撤除油枪运行等影响锅炉稳定燃烧的时机，以保证锅炉燃烧稳定，防止锅炉熄火造成主、再汽压力下降，轴封汽压波动或不足，凝结器真空异常。
5 #4机组无厂用蒸汽冷态启动过程中发生的异常及处理
1、机组启动汽机冲转至全速前，轴封汽只投用再热冷段直供这路汽源。机组冲转到全速后，因锅炉只有下层4只油枪运行（投运上层几只油枪时，进油软管或法兰连接处均发生漏油，停运处理），造成主、再热蒸汽压力和轴封汽压力下降。再热蒸汽压力最低降至0.25MPa。由于供汽管路管径较小，全开再热冷段至轴封汽一、二次门，全开轴封汽母管调节阀和旁路门，轴封供气量仍不能满足，轴封汽压最低降至0.008MPa，造成凝结器真空下降（凝汽器真空最低降至-0.072MPa）,汽机转速波动大，后及时投用再热冷段至炉底加热经厂用蒸汽母管到轴封汽这路汽源，轴封供汽母管压力回升至0.04MPa，真空止跌回升，直到锅炉上层油枪漏油处理好增投上层两只油枪后，再热蒸汽压力升至0.4MPa，轴封供汽压力恢复正常。
2、冲转到全速后，按要求在全速下进行发变组短路试验、发电机空载等试验。为节约燃油，低旁保持全关状态，用高旁控制再热冷段蒸汽压力在0.05MPa左右，以保证轴封汽压稳定。由于全速空载工况下高压调门开度较小，加之再热蒸汽压力高，高缸排气受阻，发生鼓风摩擦升热现象，甲侧高缸排汽温度最高升至342℃。开出高排疏水袋电动门和低旁后温度下降恢复正常。
6 结束语
135MW机组无厂用蒸汽冷态启动在习水电厂4号机组冷态启动中成功安全实现，机组冷态启动中各项参数均在规定范围内，启动过程中发生的轴封供汽压力异常与采取的调节手段，以及高压缸闷缸鼓风摩擦升热现象的发现与处理经验，对同类电厂机组全停后首台机组冷态启动或全厂仅一台机组运行无厂用蒸汽情况下的机组熄火、跳闸的快速恢复处理有较好借鉴意义。
作者简介 张 进：1989年贵州电力学校毕业，盘县发电厂工作，2000年调
到习水电厂，现任习水电厂副总工程师。
电 话：13511879680（573376） 住址：习水电厂生活区
论文作者:张进
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/22
标签：蒸汽论文; 机组论文; 压力论文; 习水论文; 汽机论文; 电厂论文; 锅炉论文; 《科技新时代》2018年8期论文;