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汽輪發(fā)電機(jī)組夏季運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)的措施

文檔作者：蘇玉莉李本鋒文檔來(lái)源： 1．神華國(guó)際貿(mào)易有限責(zé)任公司 2．中國(guó)大唐集團(tuán)科技工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月07日
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第3l卷第9期
2009年9月
華電技術(shù)
Huadian Technology
Vol_31 No．9
Sep．2009
汽輪發(fā)電機(jī)組夏季運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)的措施
蘇玉莉 ，李本鋒
(1．神華國(guó)際貿(mào)易有限責(zé)任公司，北京100011；2．中國(guó)大唐集團(tuán)科技工程有限公司，北京100097)
摘要：對(duì)目前國(guó)產(chǎn)200MW 空冷發(fā)電機(jī)組夏季運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了針對(duì)性的措施和建議，以確保機(jī)組運(yùn)
行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞：運(yùn)行工況點(diǎn)；真空變化；調(diào)整措施
中圖分類(lèi)號(hào)：TK 37 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674—1951(2009)09—0058—02
0 引言
2O世紀(jì)9O年代初，國(guó)產(chǎn)200 MW空冷發(fā)電機(jī)組
是靠空氣流通進(jìn)行冷卻，由于夏季環(huán)境溫度高且空
氣流通差，普遍存在冷卻效果差、機(jī)組真空低、負(fù)荷
帶不起來(lái)、無(wú)法保證機(jī)組運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)的問(wèn)題。
為了能及時(shí)提醒值班人員密切關(guān)注機(jī)組的運(yùn)行工
況，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，將機(jī)組的運(yùn)行工況點(diǎn)
劃分為4個(gè)區(qū)域：過(guò)渡區(qū)、限時(shí)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)。
本文就運(yùn)行工況點(diǎn)劃分的理論依據(jù)及如何保證機(jī)組
運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
1 運(yùn)行工況點(diǎn)劃分依據(jù)
運(yùn)行工況點(diǎn)的位置是由調(diào)節(jié)級(jí)后壓力和所對(duì)應(yīng)
的真空值決定的，其實(shí)質(zhì)上反映的是機(jī)組的容積流
量，且不與容積流量一一對(duì)應(yīng)。由調(diào)節(jié)級(jí)壓力為橫
坐標(biāo)，真空為縱坐標(biāo)構(gòu)成一個(gè)坐標(biāo)系，然后，在該坐
標(biāo)平面的第一象限由原點(diǎn)出發(fā)依據(jù)機(jī)組所允許的最
小容積流量繪制出3根線(即過(guò)渡線、限時(shí)線和危
險(xiǎn)線)，由這3根線劃分成了4個(gè)區(qū)，即為過(guò)渡區(qū)、限
時(shí)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)。也就是說(shuō)，只要運(yùn)行工況點(diǎn)
位于安全區(qū)內(nèi)，就可以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
機(jī)組的容積流量是機(jī)組流量與比容的乘積，一
般作為高背壓、大容量機(jī)組的主要安全運(yùn)行指標(biāo)來(lái)
嚴(yán)格控制。大容量機(jī)組的末級(jí)葉片一般很長(zhǎng)，在正
常3000 r／min轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，由于離心力的作用，其
葉片頂部所承受蒸汽的作用力遠(yuǎn)大于其根部，當(dāng)容
積流量小于某一極限時(shí)，蒸汽受離心力的作用都集
中于尾部葉片，特別是末級(jí)葉片端部，在其根部附近
形成真空，極易造成斷葉片事故。而對(duì)于高背壓機(jī)
組來(lái)說(shuō)，由于真空值偏低，使容積流量值偏小，更容
易造成由于容積流量低至下限而引起的斷葉片事
收稿日期：2009—07—09
故，所以，在低真空時(shí)要及時(shí)調(diào)整負(fù)荷或真空，以保
證工況點(diǎn)在安全區(qū)內(nèi)。
2 保證機(jī)組運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)的措施
2．1 協(xié)調(diào)好負(fù)荷與真空的關(guān)系
要保證運(yùn)行工況點(diǎn)在安全區(qū)內(nèi)，一要提高調(diào)節(jié)
級(jí)壓力，二要提高真空。在外界條件不變的情況下，
由于調(diào)節(jié)級(jí)壓力與蒸汽流量成正比，所以提高負(fù)荷
就可以提高調(diào)節(jié)級(jí)壓力；要提高真空，則應(yīng)減少排汽
量，而要減少排汽量就必須降低負(fù)荷。由此來(lái)看，二
者是互相矛盾的。根據(jù)觀察，調(diào)節(jié)級(jí)壓力與真空隨
負(fù)荷的變化量記錄數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 調(diào)節(jié)級(jí)壓力與真空隨負(fù)荷的
變化量記錄數(shù)據(jù)
由表1可以看出，在加負(fù)荷后，調(diào)節(jié)級(jí)壓力增大
比真空降低的數(shù)值要大。在此情況下，調(diào)節(jié)級(jí)壓力
對(duì)運(yùn)行工況點(diǎn)的影響要比真空大，因此，在不超過(guò)額
定運(yùn)行參數(shù)的前提下，在一定范圍內(nèi)增加負(fù)荷對(duì)提
高機(jī)組運(yùn)行的安全性有幫助。只要通過(guò)試驗(yàn)，積累
充分?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)該可以尋求到一個(gè)相對(duì)最佳的運(yùn)行工
況，在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，保持一個(gè)較高
的、較為合理的負(fù)荷水平，既可保證機(jī)組安全穩(wěn)定
性，也可以提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
2．2 提高機(jī)組的真空
真空系統(tǒng)運(yùn)行的好壞對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和
安全性有很大的影響。由于汽輪機(jī)組真空降低，蒸
汽的有效焓降將減少，在蒸汽流量不變的情況下，汽
輪發(fā)電機(jī)組出力下降。在汽輪發(fā)電機(jī)組出力不變的
情況下，如果汽輪機(jī)組真空降低，機(jī)組的蒸汽流量將
增大，以保持汽輪發(fā)電機(jī)組出力不變，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性將
第9期 蘇玉莉，等：汽輪發(fā)電機(jī)組夏季運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)的措施 ·59·
會(huì)下降。機(jī)組真空降低，排汽缸溫度將會(huì)上升，機(jī)組
冷源熱損失增大，循環(huán)熱效率就會(huì)降低。在一般情
況下，真空度每變化1％，可使汽輪機(jī)熱耗率變化
0．7％ 一l％ ，煤耗變化約1 g／(kW ·h)。由此可見(jiàn)，
提高真空是保證機(jī)組運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性
較為有力的措施。
提高真空的措施有以下8項(xiàng)：
(1)按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)
凝汽器進(jìn)／出口水溫、端差、真空、過(guò)冷度等運(yùn)行參數(shù)
的綜合分析，找出影響機(jī)組真空的主要原因，制訂處
理措施。 ‘
(2)注意對(duì)軸封供汽壓力的調(diào)整?，F(xiàn)場(chǎng)常常為
了保證軸封供汽不外冒，將低壓軸封供汽壓力調(diào)整
得比較低，造成低壓軸封處向內(nèi)漏空氣。因此，應(yīng)保
證軸封供汽的足夠壓力，以防漏人空氣，影響機(jī)組
真空。
(3)維持射水池(真空泵人口水池)的水溫在較
低水平。某臺(tái)200 MW 機(jī)組試驗(yàn)表明，當(dāng)工作水溫在
26—42℃變化時(shí)，水溫每升高1℃ ，真空則下降
0．065～0．133 kPa。當(dāng)射水池水溫高時(shí)，射水抽氣器
的工作效率明顯降低。因此，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度及時(shí)換
水，保證射水池水位及射水抽氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(4)降低循環(huán)水溫度。要降低循環(huán)水溫度，必
須提高空冷塔冷卻三角的換熱效果，如保證百葉窗
的開(kāi)度；保證充足的循環(huán)水量，在夏季天氣炎熱時(shí)，
采取增開(kāi)循環(huán)水泵，增加循環(huán)水流量的方法來(lái)阻止
凝結(jié)器真空的惡化，通過(guò)試驗(yàn)與計(jì)算尋找機(jī)組的最
佳真空。
(5)保證凝汽器水位正常。凝汽器水位過(guò)高會(huì)
使熱交換空間減少，影響真空，嚴(yán)重時(shí)會(huì)淹沒(méi)部分換
熱面，導(dǎo)致機(jī)組真空急劇下降而引起機(jī)組跳閘。同
時(shí)，應(yīng)保證凝結(jié)水系統(tǒng)的嚴(yán)密性，理由與軸封供汽
相同。
(6)提高凝結(jié)器膠球清洗裝置投入效果。實(shí)踐
證明，凝結(jié)器膠球清洗是避免凝結(jié)器冷卻管結(jié)垢行
之有效的方法。機(jī)組運(yùn)行中加強(qiáng)凝結(jié)器反沖洗，避
免凝結(jié)器冷卻管堵塞影響凝結(jié)器真空，加強(qiáng)凝結(jié)器
定期反沖洗的監(jiān)督，延長(zhǎng)凝結(jié)器反沖洗時(shí)間，提高凝
結(jié)器反沖洗的效果，最大限度地減少冷卻管的堵塞
和淤泥沉積結(jié)垢。實(shí)踐證明，利用機(jī)組臨修等停機(jī)
機(jī)會(huì)進(jìn)行凝結(jié)器冷卻管的水力機(jī)械清洗的方法能有
效清除冷卻管中沉積的淤泥，提高凝結(jié)器真空，增加
機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。建議在加裝膠球沖洗裝置之前，每3
個(gè)月進(jìn)行一次冷卻管的水力機(jī)械清洗。
(7)利用機(jī)組停運(yùn)的機(jī)會(huì)，加強(qiáng)對(duì)凝結(jié)器真空
系統(tǒng)的查漏，確認(rèn)泄漏點(diǎn)，如有必要，在大修時(shí)更換
真空系統(tǒng)的部分腐蝕嚴(yán)重疏水管道和閥門(mén)，可提高
真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，盡可能使機(jī)組的真空嚴(yán)密性在
合格的范圍。
(8)運(yùn)行中注意檢查主、再熱蒸汽管道疏水以
及汽缸疏水關(guān)閉是否嚴(yán)密，以減少凝結(jié)器的熱負(fù)荷。
注意檢查凝結(jié)器各反沖洗門(mén)關(guān)閉是否嚴(yán)密，以減少
因管路短路造成的冷卻水損失。
2．3 保證機(jī)組運(yùn)行參數(shù)
保證機(jī)組的主、再熱蒸汽的運(yùn)行參數(shù)在規(guī)定范
圍內(nèi)的較高值，也是保證機(jī)組運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)，提高
機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的重要手段。若機(jī)組主蒸汽、再熱蒸汽
的溫度、壓力降低，蒸汽的有效焓降將會(huì)減少，在蒸
汽流量不變的條件下，汽輪發(fā)電機(jī)組出力將下降，如
發(fā)電機(jī)出力不變，則機(jī)組的蒸汽流量將增大，機(jī)組經(jīng)
濟(jì)性下降。
從理論計(jì)算角度來(lái)講，機(jī)組主／再熱蒸汽溫度、
壓力的升高可以提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，但溫度升高將使
設(shè)備、管道的溫度同步升高，材料蠕變速度加快，蠕
變極限變小，使機(jī)組壽命受到不良影響。主／再熱蒸
汽壓力升高使得設(shè)備、管道內(nèi)部應(yīng)力增大，且造成排
汽濕度增大，加重汽輪機(jī)末級(jí)葉片的腐蝕，嚴(yán)重威脅
機(jī)組安全運(yùn)行。因此，運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視和調(diào)整，
保證主、再熱蒸汽運(yùn)行參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)并維持較
高水平，才能保障運(yùn)行機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
3 結(jié)束語(yǔ)
事實(shí)上，影響機(jī)組運(yùn)行在安全區(qū)內(nèi)和保證機(jī)組
熱經(jīng)濟(jì)性的因素還有很多，調(diào)整手段也不限于此。
本文僅就幾個(gè)主要因素進(jìn)行了淺顯的分析，為機(jī)組
正常運(yùn)行調(diào)整和設(shè)備治理提供一些簡(jiǎn)單有效的方
法。在實(shí)際工作中，保持汽輪發(fā)電機(jī)組夏季運(yùn)行在
安全區(qū)內(nèi)，還要依賴(lài)運(yùn)行人員結(jié)合機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的
即時(shí)操作和檢修人員的精心檢修。
(編輯：白銀雷)
作者簡(jiǎn)介：
蘇玉莉(1971一)，女，山西稷山人，工程師，從事工程招
投標(biāo)管理方面的工作。
李本鋒(1970一)，男，山西汾陽(yáng)人，工程師，從事電廠化
學(xué)水處理方面的工作。

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