王飞1 贾晓飞2
（山西昱光发电有限责任公司 山西朔州 036900）
摘要：机组背压是电厂生产运行的重要指标，对机组经济性有着重要的影响，所以控制机组背压尤其重要，但是随着电厂机组运行时间的增长，多数机组出现背压较设计值增大，外加夏季高温天气，致使机组因背压高而无法接带高负荷，甚至会因此出现机组非停事故，本文着重介绍机组夏季背压高时应采取的技术措施，保证机组安全稳定运行。
关键词：海勒空冷；高温；背压高；措施
1.机组设备概况简述
山西昱光发电公司一期工程装机容量为2×300MW，汽轮机设备为上海汽轮机厂生产。形式为亚临界、一次中间再热、反动式、单轴、双缸、双排汽、海勒式间接空冷凝汽式汽轮机。海勒式间接空冷系统采用两机一塔，三塔合一。烟气脱硫的主要工艺设备也布置在空冷塔内。两台机组配置一座空冷塔，冷却扇段交错布置。由自然通风间接空冷塔、循环水泵-水轮机组、循环水管道、混合式凝汽器组成。由2台50%容量的循环水泵将凝结水送至间接空冷塔冷却，通过空冷散热器的冷却元件（冷却三角）与空气进行表面换热，冷却后的循环水再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，水质为除盐水。
2.海勒空冷设计指标
（1）在汽轮机组及汽动给水泵夏季工况的排汽量和排汽焓条件下(冷却系统排热量为866.5MW)，在环境温度30.30℃、环境气压890.2hPa、冷却塔零米以上10m处环境风速4m/s时，汽轮机排汽口背压不超过24KPa，凝汽器设计端差不超过0.65℃；
（2）在汽轮机组及汽动给水泵额定工况的排汽量和排汽焓条件下(冷却系统排热量为852.8MW)，在环境温度12.50℃、环境气压890.2hPa、冷却塔零米以上10m处环境风速4m/s时，汽轮机排汽口背压不超过9KPa；凝汽器设计端差不超过0.8℃；
（3）在现场历史记录的温度条件下，冷却系统必须能够在任何负荷内安全运行。设计满足环境温度在0到-20℃时，背压达到阻塞背压7.6KPa，以便电厂能够在满负荷条件下经济运行。
（4）在机组各种运行工况下，环境温度在0℃以下至最低气温-31.6℃时，冷却塔零米以上10m处环境风速4m/s时，应能满足系统的防冻性能，如空冷散热器管束不结冰、不冻坏、百叶窗雨雪天气的灵活启闭功能、保证其他系统管道、阀门等附件不冻坏等。
（5）凝汽器出口凝结水含氧量在不补水运行工况下应≤30ppb。
（6）冷却系统能够满足汽动给水泵的运行稳定运行，甚至在各种气象条件等突变下。
3.背压高的原因分析
虽然海勒式空冷系统冷却效果较直接空冷系统比较有明显的优势，但是随着运行时间的增长，空冷塔冷却效果比原先有了明显下降，出现了夏季因背压高无法接带高负荷运行的情况，影响机组安全稳定运行。经过分析发现主要原因分析如下：
3.1机组已经投产四年，外加由于周围煤场较多且刮风大，环境较差，空冷塔散热片表面脏污严重；
3.2扇区三角冲洗冲洗不及时和效果不佳，导致积污日益严重；
3.3夏季出现持续高温天气，远超出机组设计时的温度；
3.4由于夏季工业水温较高，真空泵冷却液温度较高，导致真空泵出力下降；
3.5机组真空系统泄漏（通过作真空严密性试验及循环水溶氧的持续监视分析，排除了机组真空系统内漏的影响）
4.背压高运行的限制条件
基于以上原因导致机组背压远远达不到设计要求，经过认真分析结合机组运行中各主辅设备的技术要求，发现机组不能接带高负荷的限制条件如下：
4.1由于#1机组凝汽器压力测点2（10MAG10CP101）显示不准，故运行中监视机组背压时，应以汽机排汽压力（10MMG10CP001）和凝汽器压力测点1（10MAG10CP101）为标准，任何情况下，应控制机组背压不高于38kPa，保证主汽轮机及小汽轮机安全运行；
4.2应控制循环水热水温度不超过75℃，防止因凝汽器内冷却水汽化而引起的真空泵出力下降以及防止循环水泵汽蚀；
4.3应控制主汽流量不大于1065t/h，给水流量不大于1100t/h，防止锅炉蒸发量过大，超过额定工况；
4.4汽泵转速不大于5300rpm。
5.应采取的措施
根据以上四个限制条件可知，机组正常运行时，上述四个条件中，任一条件先达到高限值，则应立即停止升负荷，将负荷限定在安全范围内，并向调度申请限负荷同时汇报发电部相关领导。在环境温度高于30℃，进入早晚高峰时，当班人员应随时注意负荷曲线的变化，根据负荷曲线变化提前采取相应的措施：
5.1机组运行期间，必须严格按照机组背压保护曲线的要求进行负荷控制；（参照图一及表一）
5.2当机组背压大于35kPa，而负荷仍快速上升，则应将负荷高限设定在当前值停止升负荷，当负荷稳定后，再根据背压及其他参数逐渐小幅递加负荷，最终控制机组背压不超过38kPa，防止由于背压反应滞后或外界扰动大，而导致机组背压过高；
2.3在手动设定负荷高限降负荷时，应注意防止因降负荷过快而造成汽包超压，当负荷下降并稳定后，应检查机组背压在“背压高保护曲线”范围内；
5.4机组高背压运行期间，应密切监视凝结水温度和流量变化，当凝结水温度快达到60℃时，提前通知化学，退出精处理运行。若连续长时间的高温和高负荷，精处理退出超过五个小时时应将凝结水切至循环水冷水带，并通知化学投运精处理；
5.5机组高背压运行期间，应加强真空泵汽水分离器水位及工作液温度的监视，任何情况下工作液温度不得高于55℃，同时检查工业冷却水温度，压力正常，否则切至辅冷水接带。
5.6机组大负荷、高背压运行期间，应密切监视汽轮机组轴系振动情况，及各轴瓦温度及回油温度在规定范围内，发现异常升高，应及时分析，必要时降出力运行；
5.7机组高背压运行期间，应密切监视汽泵转速、小机振动、机封水温度及轴承温度在规定值内，发现异常及时降负荷处理；
5.8鉴于我厂两台循环水泵均有不同程度的汽蚀现象，循环水热水管温度不得过高（不高于75℃），防止高温水在循泵内气化，造成循泵损坏，同时加强对循泵本体的检查，发现异音或振动大及时汇报，必要时降负荷运行；
5.9辅机冷却水温度高于32℃时及时投运扇段喷淋，降低冷却水温度，同时应注意监视各冷却器冷却水调门开度和各轴承温度变化，发现有异常升高的应及时处理；
5.10加强空冷塔巡检，高温时保持空冷大门关闭，脱硫改造进料选择环境温度低时开启；
5.11尽可能的利用现有条件加强空冷塔冷却三角的冲洗。
6.结语
通过近一个月的努力，本论文终于完成，在编写过程中翻阅了大量相关书籍及技术资料，并且结合了昱光电厂机组以往的实际运行经验。通过论文编写，对我自己也是一个不断学习的过程，对机组夏季背压高运行有了更加深刻的认识，并且也学习到了很多相关专业知识，开拓了视野，增长了见识。
论文作者:王飞1,贾晓飞2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/1
标签：机组论文; 负荷论文; 凝汽器论文; 温度论文; 凝结水论文; 汽轮机论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第7期论文;