顧上成 胡耀華 朱團(tuán)見(jiàn)

【摘 ?要】針對(duì)某電廠#1機(jī)在冷態(tài)開(kāi)機(jī)過(guò)程中中壓缸上下缸溫差增大的現(xiàn)象，從開(kāi)機(jī)過(guò)程操作控制、參數(shù)變化、暖機(jī)疏水等多方面因素入手，分析了影響缸溫差的主要因素，針對(duì)主要原因，進(jìn)行了相應(yīng)的改造，有效降低了上下缸溫差，減少了對(duì)汽輪機(jī)動(dòng)靜部分的損害，確保了機(jī)組安全運(yùn)行，為對(duì)同類(lèi)型機(jī)組提供了參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】中壓缸;缸溫差;高加;阻汽片

1 ??設(shè)備狀況

某電廠#1汽輪機(jī)為300?MW亞臨界、中間再熱、單軸雙缸、雙排汽、高中壓合缸、低壓缸雙流程、凝汽式汽輪機(jī);高、中壓缸為雙層缸，通流部分相對(duì)布置，高、中壓外缸是合金鋼鑄鋼件，以水平中分面成上半和下半，高壓缸是沖動(dòng)、反動(dòng)混合式，共1+11級(jí)，其中第一級(jí)（調(diào)節(jié)級(jí)）是沖動(dòng)式，即1個(gè)沖動(dòng)級(jí)11個(gè)反動(dòng)級(jí)，中壓缸共計(jì)9級(jí)反動(dòng)級(jí)。本機(jī)組設(shè)有八段非調(diào)整抽汽，其中一段抽汽點(diǎn)在高壓缸第七級(jí)，供給設(shè)備為#1高加;二段抽汽為高壓缸排汽，供給設(shè)備為#2高加;三段抽汽點(diǎn)在中壓缸第五級(jí)，供給設(shè)備為#3高加;四段抽汽為中壓缸排汽，四抽用戶有輔汽，除氧器，A、B小機(jī)。

某電廠#1機(jī)在升速過(guò)程中，取消了中速暖機(jī)，而改為低負(fù)荷暖機(jī)，即汽機(jī)升速至3000?rmp機(jī)組初帶負(fù)荷后，再進(jìn)行汽輪機(jī)暖機(jī)，這樣在保持汽溫、汽壓不變的前提下，通過(guò)增加汽輪機(jī)蒸汽流量，來(lái)提高暖機(jī)效果，從而縮短開(kāi)機(jī)過(guò)程中的暖機(jī)時(shí)間。

2 ???汽輪機(jī)開(kāi)機(jī)過(guò)程中中壓缸上下缸溫差大的原因

機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，影響缸溫差的因素較多，綜合分析主要集中在暖機(jī)疏水和高加投入兩個(gè)方面。但在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，暖機(jī)疏水嚴(yán)格控制，而且從參數(shù)變化觀察，缸溫差的變化受高加投入影響較大。

機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，高加隨機(jī)啟動(dòng)易引起缸溫差變大，主要原因是在負(fù)荷較低時(shí)投入高加，由于高加汽側(cè)壓力不夠，疏水一般通過(guò)危急疏水至凝汽器擴(kuò)容器，高加低水位甚至無(wú)水位運(yùn)行，且凝汽器的負(fù)壓較大，高加的汽側(cè)通過(guò)危急疏水與凝汽器擴(kuò)容器相通，高加汽側(cè)也就處于負(fù)壓狀態(tài)。高加的進(jìn)汽管又與汽缸底部相通，導(dǎo)致高中壓缸內(nèi)的過(guò)多蒸汽從汽缸的底部進(jìn)入高加，蒸汽對(duì)汽缸底部的加熱量高于對(duì)汽缸上部的加熱量，所以缸溫差就慢慢拉大，蒸汽溫度比缸溫度越高時(shí)越明顯。特別中壓缸上下缸溫差增大較為明顯，會(huì)超過(guò)50 ℃。

按照上海汽輪機(jī)廠的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)，上下缸溫差在42 ℃為報(bào)警值，溫差56 ℃為停機(jī)值。汽輪機(jī)上下缸溫差大會(huì)導(dǎo)致汽機(jī)動(dòng)靜部分間隙變化，發(fā)生動(dòng)靜摩擦，嚴(yán)重時(shí)引起機(jī)組振動(dòng)增大，發(fā)生軸瓦損壞、大軸彎曲等事故。故某電廠#1機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)，要求負(fù)荷90 MW左右時(shí)緩慢投入高加汽側(cè)運(yùn)行，基本能控制中壓缸上下缸溫差在40 ℃，偶爾會(huì)到45 ℃。同時(shí)，高加未能隨機(jī)啟動(dòng)也存在弊端：

1）鍋爐過(guò)熱器受熱面壁溫、汽包水位不易控制;

2）負(fù)荷升高后投運(yùn)高加熱沖擊大，容易引起高加泄漏事故。

3 ??應(yīng)對(duì)處理

通過(guò)分析，冷態(tài)開(kāi)機(jī)過(guò)程中中壓缸上下缸溫差大的主要原因是高加汽側(cè)過(guò)早投入時(shí)，上缸加熱不足引起，2018年#1機(jī)大修時(shí)采取了兩個(gè)應(yīng)對(duì)方案：

一是在1號(hào)中壓靜葉持環(huán)下半軸向端面加裝阻汽片，改進(jìn)中壓內(nèi)外缸夾層汽流分配，減小中壓缸抽汽區(qū)上下缸溫差，阻汽片的軸向尺寸按預(yù)留阻汽片與中壓2號(hào)靜葉持環(huán)之間的軸向間隙為8 mm進(jìn)行加工，阻汽片安裝開(kāi)槽深度4 mm、寬度2.4 mm，開(kāi)槽環(huán)向直徑1422 mm。

二是將中壓內(nèi)外缸夾層汽向上半引，割掉中壓內(nèi)外缸夾層原加平衡重量導(dǎo)向管，打開(kāi)外上缸堵板，加一根48×8 mm的管道接到三抽電動(dòng)門(mén)門(mén)前。

方案一可有效降低凝汽器真空的抽吸效果，降低中壓下缸的對(duì)流換熱速率;方案二可平衡中壓缸上下缸的加熱蒸汽量，通過(guò)這兩個(gè)方案可有效增加機(jī)組啟動(dòng)初期及低負(fù)荷時(shí)對(duì)中壓缸上缸的加熱，減少上下缸溫差。

改造完成后，從#1機(jī)組啟動(dòng)參數(shù)觀察，其他參數(shù)及操作未有過(guò)大的變化，高加隨機(jī)啟動(dòng)，此次開(kāi)機(jī)中壓缸上下缸溫差最大時(shí)為24 ℃，上下缸溫差明顯降低，改造效果明顯。2019年某電廠#2機(jī)組A級(jí)檢修期間采用同樣的方法進(jìn)行改造，改造后效果明顯，機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)中壓缸上下缸溫差最大時(shí)為27 ℃。

4 ??結(jié)論

汽輪機(jī)上下缸溫差增大對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行有著極大的危害，在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，必須控制上下缸溫差在規(guī)定的范圍內(nèi)，改善上下缸溫差可以釆用控制溫升率、暖機(jī)時(shí)間、高低加啟動(dòng)方式、控制軸封溫度及壓力、改進(jìn)汽缸保溫等措施。通過(guò)對(duì)曲靖電廠#1機(jī)中壓缸上下缸溫差大原因分析并利用機(jī)組大修時(shí)機(jī)進(jìn)行改造，實(shí)際啟動(dòng)觀察效果明顯，對(duì)同類(lèi)型機(jī)組具有借鑒意義。

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（作者單位：東源曲靖能源有限公司）