摘要：大型汽轮机低压后缸喷水系统是保证大型汽轮机搭安全运行的基础性技术保障，必须要做到系统设计简单，且运行安全稳定，容易进行维护，具有较高的自动化水，能够实现自动的状态下，由再热进汽压力，以及低压汽缸的排气温度对喷水系统进行有效控制，避免由于低压汽缸内的排汽温度过高，造成安全事故。因此，本文将主要围绕着大型汽轮机低压后缸喷水系统的优化运行进行讨论分析。
关键词：大型汽轮机；低压后缸喷水系统；运行研究
引言：低压后缸喷水系统作为大型汽轮机的重要组成部分，能够在因大型汽轮机组处于低负荷或空载情况下运行，锅炉启运点火，或者汽轮发电组处于事故状态运行等原因造成排气缸的温度急剧升高时，对大型汽轮机组进行有效喷水降温，防止低压后缸内温度过高或者由于受热不均匀，导致排汽缸变形，影响汽轮机的正常运行。因此，优化低压后缸喷水系统对于保障大型汽轮机安全稳定运行具有重要意义。
一、大型汽轮机低压后缸喷水系统的工作原理和组成
大型汽轮机低压后缸喷水系统主要由压缩空气过滤控制器、压缩空气压力控制器、压缩空气减压阀、气动喷水控制阀、三路电磁阀、手动旁路阀、截止阀等部分组成，每个低压后缸都有一个独立的喷水系统，可以对低压后缸喷水系统进行手动控制或者自动控制，当大型汽轮机处于空载或低负荷运行等，一旦达到低压后缸喷水系统的运行条件时，电磁阀将进行充能，压缩空气将供向喷水调节阀的驱动器，喷水调节阀在其驱动器的作用下开启，通过喷嘴向汽轮机喷射凝结水，从而降低排气温度。当电磁阀泄能，使调节阀驱动器的工期通路阻断后，则喷水调节阀自动关闭停止喷水降温。
二、大型汽轮机低压后缸喷水系统的优化
（一）喷水调节阀的设计优化
对于大型汽轮机正常运行状态下，当排气温度达到五十摄氏度左右时，汽轮机低压后缸喷水系统的喷水调节阀的开度通常将会与排汽温度成线性比例关系进行开度调解，因此时常会出现这样的问题：当运行负荷较低，或者排汽温度高于八十摄氏度时，喷水调节阀将会全开，而对于大型汽轮机低压后缸喷水系统的各项参数设置与计算都是在全开的状态下进行，那么对于喷水阀开度在三分之一以下时，也就是排汽温度在五十几摄氏度及以下时，喷水调节阀将会只打开较小开度，此时喷出的凝结水雾化效果不理想，影响全面均匀的降温效果，除了会造成降低排汽温度的阻碍，同时也会对末级叶片的安全运行产生威胁。因此，必须要进一步对低压后缸喷水系统进行改进，以实现更好的降温调节功能。
例如将常见的气动薄膜调节更换为电动截止阀，采用电动方式的实现对低压后缸喷水系统调节阀开度的调节，同时可以将喷水系统的调节阀门设置为开、关两位阀等，使大型汽轮机低压后缸喷水系统处于正常情况下运行时，达到较好的喷水雾化效果。这样进行系统优化设计，将会使喷水系统运行更为简单。此外，为了更好地感应温度变化，可以采用两对触点式在系统中设置温度开关，分别设置一个较高温度作为调节阀的开启温度，和另一个较低温度，作为调节阀的关闭温度。如设置开启温度为四十七摄氏度，关闭温度为四十七摄氏度，当大型汽轮机达到较高温度时，则会自动开启喷水阀，对汽缸进行喷水降温，等排汽温度逐渐下降，下降到较低温度时，则由另一个开关进行自动控制，关闭调节阀，停止喷水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用两点温度开关感应进行调节阀的控制，将能够有效防止不稳定开关等现象的出现，更好地实现大型汽轮机的安全稳定运行。
（二）管路的材质、设计的优化
由于大型汽轮机低压后缸喷水系统而言，为了保障汽轮机的安全稳定运行，再汽轮机出现温度过高时，要求必须能够快速有效地进行喷水降温，因此其喷出的凝结水温度通常比较低，同时流速也较高。但喷水得温度与流速都会对低压后缸喷水管路产生较大的影响，为了保障其使用的安全性和功能的可靠性，需要对管路等设计、材质选择进行优化。
例如，可以充分考虑凝结水水温较低对大型汽轮机低压后缸喷水管路的影响，优选管路的制作材料，具体要根据大型汽轮机的实际运行工况需要进行选择，如果没有特殊要求，一般可以选择20钢材质，另外，做好喷水的流速控制，可以将喷水的流速控制最低控制在每秒钟流动0.6米，最高流速控制在每秒钟1.2米，防止流速过快，对管路冲击力过大造成管路损坏，减短使用寿命，同时也要避免流速过低，达不到较好的雾化效果。除此之外，喷水管路喷水管道壁的厚度要根据实际运行工况和具体要求进行准确计算，并留有一定设计余量，在设计选择时，要充分考虑腐蚀与量、应力折减系数等因素。而对于喷水阀门的选择，要根据具体的汽轮机参数，合理选型，要结合大型汽轮机的实际运行情况，对低压后缸喷水系统的阀门进行各项指标的准确计算，根据计算结果进行选择，防止出现在不用时，空气通过阀门漏入低压后缸，造成大型汽轮机误动作等情况，一般对其进行选型时，要充分考虑到最大工作压力、最大工作流量口径、出口压力等因素影响，如果喷水系统采用的是气动控制调节阀的方式，当其失去电源时，电源阀门要能够及时关闭。
三、大型汽轮机低压后缸喷水系统的运行要点
除了优化喷水系统的设计、选材等，把握好低压后缸喷水系统的运行操作要点，对于保障大型汽轮机的安全稳定运行同样有着非常重要的作用。
例如，大型汽轮机低压后缸喷水系统，通常是利用汽轮机的凝结水对汽轮机进行喷水冷却，在对其进行操作时，要做好启动前的准备和盘车期间喷水系统的检查，要做好运行条件设置，需要将喷水调节阀切换到“自动位置”，确定压缩空气对压力控制器以规定的压力值进行稳定地压力作用，做好排汽缸的温度控制，使其保持在一百二十摄氏度以下，做好喷水降温过程中的温度监测，当无明显下降时，要及时调大喷水的压力，加大凝结水的流量，或者检查是否存在滤网堵塞等情况，及时采取相应处理措施，保障对汽轮机进行快速有效降温。
总结：通过对大型汽轮机低压后缸喷水系统的工作原理进行深入研究，清晰了解系统的总体设计，不断对低压后缸喷水系统运行进行优化，全面把握好低压后缸喷水系统的运行操作要点，不仅能够有效简化系统，节约成本，更能够有效提升低压后缸喷水系统的自动化水平，切实保障大型汽轮机的安全稳定运行。
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论文作者:谢武松
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：汽轮机论文; 低压论文; 系统论文; 温度论文; 调节阀论文; 管路论文; 凝结水论文; 《电力设备》2019年第19期论文;