关键词:超临界;汽轮机;中压缸;单缸进汽。
1. 机组简介
某电厂一期工程2×630MW汽轮发电机组,汽轮机为东方汽轮机厂产品,型号为NZK600—24.2/566/566,超临界、单轴、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式。汽轮机高中压缸为合缸结构,两个低压缸均为双流反向布置并采用落地轴承座。汽轮机调节系统配备了东方汽轮机有限公司成套的高压抗燃油型数字电液调节系统(简称DEH),液压系统采用了高压抗燃油EH装置,供给主机以及两台小机控制用油,与润滑油系统完全分开。
2. 汽轮机中压缸单侧进汽的必要性
EH油系统作为汽轮机重要的附属系统,关系到汽轮机的安全和稳定运行。因其工作油压高,不断受机组运行调整的影响,容易发生管道振动开裂,接头等处漏油,造成系统油位、油压降低、机组跳闸等事故。处理EH油系统泄漏一般采取在线堵漏或停机处理的方法,严重影响机组安全、经济性。
3. 汽轮机中压缸单侧进汽的可行性
3.1设备结构分析
该机型再热蒸汽经过中压主汽联合调节汽阀进入中压缸。中压缸为两侧进汽,无喷嘴,中压进汽采用全周进汽的节流配汽方式(仅中压缸启动时参加调节),正常运行中两侧ICV保持全开。
(1)中联门结构
中压联合汽阀由中压主汽阀和中压调节汽阀组成。中联阀为立式结构,上部为中压调节汽阀,下部为中压主汽阀。二阀各自配有执行机构,一个位于中联阀侧面的油动机和弹簧操纵座通过杠杆控制调节阀的开启和关闭;而位于中联阀下部的另一个油动机和弹簧操纵座控制主汽阀的开启和关闭。两只中压联合汽阀布置在中压缸两侧,再热蒸汽进入每个阀进口,经过中压调节汽阀和中压主汽阀经中压导汽管进入中压缸。
1.中压调节阀阀杆2.中联阀进汽3.中主阀阀套4.中主阀执行机
5.中调阀执行机构6.中主阀阀蝶 7.中调阀阀蝶8.滤网
(2)中压主汽门结构
中压主汽阀是单座阀,中压主汽阀的阀蝶为倒置式,位于中压调节汽阀的阀芯内部,阀芯通过门杆与布置在下方的油动机相连,油动机为单侧进油油动机,关闭时依靠弹簧的作用力,正常运行时处于全开状态,不能调节,只有在启停机或事故时才能迅速关闭,保证机组的安全。
(3)中压调速汽门结构
中压调节汽阀阀芯采用钟罩式结构,这种阀芯主要承受四周径向力,设计有预启阀,可以减小阀门开启时所需的提升力;内含中压主汽阀的阀芯,使总体结构紧凑,保证中压调节汽阀的开启或关闭,不受中压主汽阀开关状态的影响。阀碟通过门杆与传动杠杆相连,传动杠杆一端铰链固定,另一端受油动机控制,当单侧进油油动机活塞上、下移动时,通过传动杠杆带动阀碟动作。中压调节汽阀在中压缸启动时调节进汽量,中压缸启动结束切缸后处于全开位置,在汽轮机甩负荷时可以迅速关闭,防止汽机超速。
3.2中联门活动试验工况分析
该机型在进行汽轮机中联门活动试验时,控制机组负荷400MW至480MW之间,各参数稳定,试验程序先关闭单侧ICV,然后关闭单侧RSV,确认动作灵活后程序依次先开启RSV后开启ICV,单侧中联门活动试验结束。期间阀门活动试验约2min,单侧中压缸进汽期间机组主参数稳定。
3.3结论
通过对大唐彬长发电有限责任公司一期汽轮机结构的以及中联门活动试验过程中工况的分析,认为该机型中压缸单侧进汽这种运行方式是可行的。
4. 中压缸单侧进汽执行过程中的危险性
(1)与中联门活动试验相比较,中压缸单侧进汽运行工况时间长,因汽轮机进汽方式发生变化,机组各轴瓦受力方式改变,主机TSI参数发生异常;再热汽温、压力增高。在执行过程中要密切监视主机振动、轴移、高低差、缸胀变化情况,操作应缓慢,参数发生异常立即停止操作,恢复机组正常运行方式。
(2)机组长时间BASE方式运行,调整手段单一,自动保护装置退出运行,方式薄弱,需加强监视调整,保证机组主参数稳定。通过总煤量,减温水调整机组压力汽温稳定。有任何威胁机组安全的异常应终止执行。
5. 实施方案步骤
(1)控制机组负荷400MW至480MW。
(2)联系热控、汽机检修人员到位。
(3)机组控制方式BASE方式。
(4)退出汽轮机CCS控制,投入压力控制。
(5)锅炉燃烧稳定,通过总煤量,减温水控制汽温、压力稳定。
(6)单侧RSV阀门活动试验。程序先关闭单侧ICV,后关闭单侧RSV。ICV和RSV关信号来后,热控人员强制试验暂停,保持RSV、ICV在全关状态。确认机组参数平稳,否则立即恢复正常运行方式。
(7)就地确认RSV、ICV关闭后,解列该侧中联门EH油管道漏点,确认管道无压力后进行消缺处理。
(8)漏点消除,热控人员解除试验暂停,程序先开启单侧RSV,后开启单侧ICV。机组各参数稳定,阀门活动正常,EH油系统漏点消除。
6. 试验举例
2019年7月30日某电厂2号机组左侧中联门供油滤网后接头处在运行中发生泄漏,采取此方案成功处理了该缺陷,期间机组运行平稳。
图表 2机组主参数变化趋势
7月30日18:50机组负荷560MW,运行人员发现2号机组左侧中联门供油滤网后接头处泄漏。
21:40机组减负荷至423MW,主、再热汽温度/压力:550℃/19.32MPa、559℃/3.11 MPa。
22:49:33ICV1全关,机组负荷410MW,主、再热汽温度/压力:557℃/19.73 MPa、564℃/3.14 MPa,运行工况稳定,主机TSI参数无明显变化。
22:49:43RSV1全关,机组负荷413MW,主、再热汽温度/压力:550℃/19.32 MPa,/559℃/3.1 MPa,热控人员强制暂停中联门活动试验,保持ICV1、RSV1在全关状态。布置安措,解列EH油系统泄漏区域。机组运行参数平稳,主机TSI参数无明显变化。
23:31:43 机组负荷423MW,主、再热汽温度/压力:557℃/19.9 MPa、564℃/3.11 MPa,漏点处理结束,开始进行恢复。
23:33:40 RSV1全开,机组负荷434MW,主、再热汽温度/压力:556℃/19.9 MPa、564℃/3.1 MPa。
23:33:40ICV1全开,机组负荷434MW,主、再热汽温度/压力:556℃,/19.9 MPa、564℃/3.1 MPa,左侧中联门恢复正常运行,机组运行参数稳定。
图表 3主机各轴承振动变化趋势
图表 4主机瓦振、轴移、高低差、汽缸膨胀变化趋势
7. 结论
本次运行中汽轮机左侧中联门供油滤网后接头漏油消缺,耗时120分钟。通过关闭泄漏侧中联门,汽轮机采用中压缸单侧进汽的运行方式,解列中联门供油滤网接头处漏点进行消缺。期间机组各参数稳定,有效避免了在线堵漏危险系数高,机组非停等事故的发生。此方法同样适用于汽轮机单侧阀门EH油供油模块障、高压主汽门同类故障的处理。该方法耗时短,成本低,操作难度小,且安全可靠。
参考文献:
[1]罗峻 EH油系统常见故障的分析与处理[J]热电技术,2004
[2]李挺 超超临界1000MW机组汽轮机单侧进汽运行的实践与分析
论文作者:马林
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/16
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