（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 010020）
摘要：本文介绍了电厂汽轮机疏水系统的功能及可能出现的相关问题，并就疏水系统设计及运行操作时应注意的问题，即疏水系统优化的具体情况进行了探讨。
关键词：汽轮机；疏水系统；系统优化
作为重大恶性事故之一，电厂汽轮机发生大轴永久性弯曲事故时有发生。有数据表明，70% 的弯曲事故是在热态起动时发生，也即与汽缸上、下缸温差大有关。而究其原因，除去冷水、冷汽的意外进入的因素，大多与疏水系统的设计和操作不合理密切相关。疏水系统的设计往往只重视正常运行或机组冷态启动时疏水压力高低的分布，而忽视了虑温、热态开机及甩负荷后的启动情况。目前，电厂汽轮机机组典型的疏水系统设计和操作容易导致高负荷停机、甩负荷后温、热态开机出现高、中压缸温差、汽缸内外壁温差逐渐增大现象，既存在安全隐患，又不利于机组的及时再次启动。因此对电厂汽轮机疏水系统进行优化，尤为必要。
1 电厂汽轮机疏水系统的功能及可能出现的相关问题
实践表明，在长时间停机后的启动或重新启动过程中，电厂汽轮机的汽缸和蒸汽管道必须经过预热的手段，使温度达到允许汽轮机升速和加载的条件。而疏水系统的功能，则是去除汽缸和管道在预热过程中由于低于饱和温度所产生的凝结水，从而保障机组的正常运行。如若疏水程序得不到充分保障，可能导致以下损害汽轮发电机组的不正常工作情况发生。
一是汽轮机机组启停过程中主蒸汽过热度不足或汽温过低、下降过快，影响机组正常运行；二是凝结水从蒸汽管线进入汽轮机时，对汽缸和轴产生过冷却从而导致其变形，损害汽轮发电机组；三是汽缸的保温不良，或各加热器及凝汽器水位过高，导致水进入汽缸；四是在汽轮机低部积聚凝结水，从而对汽缸产生单侧冷却导致其变形，损害了汽轮发电机组；五是管道和支吊架由于损坏的原因，从而导致汽轮机对中变化，影响汽轮机机组正常运行；六是在机组启停过程中由于在轴封蒸汽母管积聚凝结水，从而导致轴封蒸汽压力控制系统失灵；七是汽轮机机组由于疏水管线过大、疏水阀控制不合理，而蒸汽管线产生的凝结水量小，疏出来的高温高压蒸汽将对疏水扩容器和凝汽器造成较大的冲击。
2 电厂汽轮机疏水系统的优化
电厂汽轮机机组疏水系统设计，直接影响着机组运行的安全性和经济性及机组启动速度，因此设计合理的疏水系统和控制方式，是可以增加机组整体运行的可靠性的。结合笔者实践，疏水系统设计及运行操作时应注意以下问题以保障汽轮机机组能安全可靠地运行：
一是应保证各疏水支管汇入疏水母管时各疏水点的疏水压力分类、排列，在同一母管的情况下，对于接入的疏水点压力较高者须在疏水扩容器相对较远处接入，而压力较低者应在疏水扩容器较近处接入，同时各支管应与母管成一定夹角接入，以保证各疏水点疏水畅通。另外值得注意的是，各疏水管应沿疏水流动方向连续向下倾斜，以免管道积水。
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二是在机组长时间停机后，两次温态启动过程中因注意各处疏水管道积水排空的情况，尤其是高压套缸疏水管段，当冲转前打开疏水门时，由于高压套缸疏水与主蒸汽疏水在同一个疏水联箱，再者冲转前高、低旁路门已关小，因而主蒸汽压力较高，随压套缸疏水管段内的积水倒流回高压套缸内的情况，从而导致高压外缸下内缸温度急剧下降、进而造成高压外缸内壁上、下缸温差大的情况发生，因此要特别注意。
三是汽轮机机组启动前，应保障凝汽器运行正常并建立确值真空后，由程序调节系统自动开启各疏水支管高、中、低压段上的气动截止阀。当负荷升至需要关闭高压段气动截止阀的额定负荷时，进行关闭操作；当负荷升至需要关闭中压段气动截止阀的额定负荷时，进行关闭操作；当负荷升至需要关闭低压段气动截止阀的额定负荷时，进行关闭操作。
四是在机组冲转时，由于高压缸夹层加热装置的投入，应注意夹层加热联箱至夹层手动门后积水的情况，这也是使高压外缸下内壁温急剧下降、进而造成高压外缸内壁上、下温差大原因。在机组极热态启动中，操作虽然也同温态启动操作一样，都是在机组冲转前打开所有本体疏水门，这是由于极热态启动时停机的时间很短，高压套缸疏水管没有积水，且主蒸汽管的疏水排大气门是全开的，进入疏水扩容器的疏水相对较少，疏水压力较低，没有足够的压力使高压套缸疏水管道中的积水倒流，因此没有出现使高压外缸内壁温度大幅度下降的现象。
五是在保护误动作停机过程中，由于所有疏水门都联锁打开，导致主蒸汽管道大量疏水进入疏水扩容器、进而使得高压疏水压力较高。在高压套缸的疏水门也打开的情况下，其疏水管内的积水就有可能倒流回高压缸外缸，使得高压外缸内下壁温急剧下降，但因为疏水量少，随后高压缸下半壁温回升较快，故运行操作时，应尽量减少故障事件的发生。
六是在汽轮机机组疏水阀的启闭过程中，其控制信号就是机组的负荷，如此机组在启停过程中，汽轮机本体内的疏水则可以得到及时地排出，由此避免在汽轮机机组内发生汽水冲击事故。同时，当机组汽机跳闸时，其疏水阀会自动开启，能尽快地将导汽管及汽缸内积存的蒸汽排至凝汽器，以防止机组超速。
七是在蒸汽管道疏水阀的启闭时，不用汽轮机机组负荷来作为控制主因，则可以极大缩短三大蒸汽管道疏水进入高压疏水扩容器的时间，尤其是高温蒸汽进入高压疏水扩容器的时间，从而避免高温蒸汽进入高压疏水扩容器，起到减轻高压疏水扩容器负担的作用。同时，可利用管内蒸汽热量减缓管道的冷却速度，以起到减少汽轮机机组再次启动的暖管时间，以及避免高压疏水扩容器的低温蒸汽返回汽缸对汽轮机所产生的伤害的作用。
3 结论
综上所述，对电厂汽轮机疏水系统的优化，可从减少高温高压蒸汽对疏水扩容器和凝汽器的冲击、减小扩容器扩容负荷、减轻高压疏水扩容器的负担等具体方面来着手实施，由此避免因高、中压缸上、下缸温差大而影响汽轮机启动的情况，同时减少汽缸因反复加热而产生的热疲劳损伤，以及减少了凝汽器的冷源热损失，提高了汽轮机机组的循环热效率，从根本上消除事故隐患，延长了机组的寿命，同时简化了系统、节省了成本、减少了厂用电消耗和检修、运行维护工作量，以此保证了机组的安全可靠性和经济性。
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作者简介：
安雪梅：出生于1982年6月10日，女，朝鲜族，籍贯吉林省延边州和龙市，大学本科学历，中级工程师，研究方向：设计院火电厂机务专业设计
论文作者:安雪梅,肖慧杰
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：疏水论文; 汽轮机论文; 机组论文; 高压论文; 蒸汽论文; 汽缸论文; 是在论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;