（阳城国际发电有限责任公司）
1概述
某厂350MW机组汽轮机是由德国西门子公司生产的反动式单轴双缸、双排汽、亚临界、一次中间再热、节流调节凝汽式汽轮机。每台机组的给水系统配置有两台50％容量的汽动给水泵，另有一台50％容量的电动给水泵作为启动、备用泵。汽泵由小汽轮机驱动。
小汽轮机供汽起源有三个：A5抽汽和辅汽（低压汽源）、冷再（高压汽源），其中正常汽源由A5抽汽供给，启动、低负荷或事故情况下可由辅助蒸汽供汽，当低压供汽不能满足小机的负荷需求时，开启高压供汽调阀由高低压供汽汽源共同供汽。
正常运行中，为了保证高压汽源的可靠备用，高压蒸汽管路一直处于预暖状态。这就致使部分高品质的冷再蒸汽直接排入了凝汽器造成了热量的浪费。
2、改造可行性分析
2.1 原高压管路供汽预暖方式造成了热量的浪费
原高压管路供汽疏水由自动疏水器和疏水电动门控制，自动疏水器保持运行中管路无积水，疏水电动门根据下列逻辑开启或关闭。从而保证高压蒸汽管道一直处于预暖状态。
自动开命令：小机高压供汽温度<265℃，且满足以下任一条件：①#1高压调阀未关；②#2高压调阀未关；③高旁减压阀未全关
自动关命令：小机高压供汽温度>270℃
但在实际运行中小机高压供汽温度经常会出现小于265℃的情况，这就造成小机高压疏水电动门频繁开启，每次开启至少约1分钟， 造成了热量的很大浪费。
表一 各小机高压供汽疏水电动门平均开启情况
同时为了保持高压供汽管路预暖，供汽管路自动疏水器需要持续的将管路内的疏水排出，即使在管路无疏水时疏水器也无法保证完全关闭造成部分蒸汽的损失。现在各机组的小机高压管路疏水器均维持在较高温度且有明显过汽声。
表二 各小机高压供汽疏水器温度
2.2机组正常运行中停止高压供汽的可行性
正常运行中机组中低负荷时小机低压供汽是完全可以满足小机符合要求的，需要小机高压供汽开启的情况均为机组高负荷的工况。此时因给水压力、流量增加，小机负荷增加，可能发生小机低压供汽不足影响机组安全运行的情况。但通过表三可以得出各机组在高负荷情况下高压供汽调门开启的开度是有限的。
为了测试高压供汽对小机处理的影响，在#3、#6机组进行了高负荷情况下关闭高压供汽电动门的试验，从试验结果可以看出各机组的低压供汽调门开度与未关闭高压供汽电动门时的开度相差很小。证明小机只使用低压供汽是可以满足机组高负荷工况需要的。
表四 关闭小机高压供汽电动门时相应参数
2.3机组异常情况下停止高压供汽的可行性
当机组发生事故跳闸或RB时，汽轮机调门会迅速关小，造成A5抽汽压力迅速降低，使小机低压供汽调门开大，并使高压调门开启，在高压供汽中断的情况下会使汽泵处理降低影响到机组的汽水平衡，甚至造成小机低压调阀开度大于95%、转速小于3950rpm跳闸，使事故扩大，威胁到到机组的安全。
2.3.1 事故跳闸
当汽轮发电机事故跳闸时，因机组已取消高旁快开保护使跳机后旁路开启偏慢，加之凝泵切换造成低旁减温水压力低跳闸，一般情况下锅炉均会灭火。这种情况下即使两台小机同时跳闸，只要电泵联启正常，并不存在安全隐患；此时即使电泵无法及时正常联起，也不会对机组造成重大的影响。
当发生停炉不停机的情况时，因为汽轮机继续进汽，A5抽汽不会立即中断，同时自动开启辅汽供小机电动门，加之小机出力迅速降低，小机运行安全是可以保障的。
2.3.2 机组RB
机组发生RB对小机的影响最明显的是给水泵跳闸引起的RB，主要原因是机组降负荷速率偏低（50MW/min），单台给水泵出力迅速增加，使低压供汽门开大，而A5压力下降又会使低压供汽门进一步开大，极易触发小机低压调阀开度大于95%、转速小于3950rpm保护跳小机保护。
通过对#1机组最近四次小机RB数据的对比可以发现：
在负荷较低（240MW）的情况下小机RB对运行小机的影响是微乎其微的，小机供汽压力变化很小（0.68MPa->0.56MPa），小机低压调门开度变化很小（44%->45%），高压调门没有开启。
在机组负荷较高的情况下（315MW）小机RB对运行小机的影响还是很大的，小机供汽压力由0.9MPa降至0.5MPa左右，小机低压调门开度由45%左右开启至85%左右，高压调门由全关开至35%以上。
在机组中负荷（280MW）情况下，小机RB对运行小机的影响比高负荷要小，但比低负荷要大一些。小机供汽压力由0.8MPa降至0.5MPa左右，小机低压调门开度由45%左右开启至60%左右，高压调门由全关开至20%。
但如果电泵能够迅速联起的话，则发生上述的情况概率会很低。
2.4 结论
通过分析可以看出，小机最危险的工况出在高负荷小机RB的情况下，发生其他状况时，是可以保证主机和小机的安全的。而在发生RB时如果电泵可以迅速联起，或者辅汽供小机电动门能够快速开启实现低压汽源由A5向辅汽的切换也能够保证机组和设备的安全。
3、改造方案
3.1正常运行中关闭小机高压供汽电动门并停电，小机高压主汽阀子回路切至关闭位，停运高压供汽管路预暖。3.2对小机相关逻辑进行修改以保证小机和机组的安全：
1)增加小机低压调门大于80%，闭锁增负荷命令。防止触发低压调阀大于95%，转速低于3950rpm保护动作。
2)增加机组最大允许负荷小于55%（195MW），自动开启辅汽供小机电动门命令。
3)增加给水泵RB后自动开启辅汽供小机电动门命令
3.3做好可能发生的异常情况及相应措施
1)正常运行中如A5压力小于0.6MPa，应手动将小机汽源切换至辅汽供应。
2)运行中发生机组RB或事故跳闸情况时，机组A5低压供汽会出现失压或者供汽中断的情况，此时应迅速检查开启辅汽供小机电动门保证汽源供应。必要时启动电泵并手打一台汽泵，保证给水正常供应和另一台汽泵的运行安全。
3)机组发生跳闸时由于低压供汽失去，辅汽供小机电动门不能迅速开启，高压供汽无法完成预暖并投入，小机很可能会触发低压调阀大于95%，转速低于3950rpm保护动作，为保证机组安全，应及时启动电泵。
4、结论
通过对小机高压供汽的改造，在启停机工况和各种负荷下，小机运行正常，低压供汽可以满足小机的处理要求。按照每台小机每小时疏水0.1t、冷再温度330℃、年运行6000h计算，每年可减少600吨工质的热量损耗，六台机组可减少7200吨工质的热量损耗。同时改造后降低了系统的复杂性，是运行操作更加简单可靠，提高了机组的安全稳定性能。
论文作者:刘玉江
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/13
标签：机组论文; 高压论文; 低压论文; 调门论文; 疏水论文; 管路论文; 负荷论文; 《电力设备》2016年第14期论文;