杨晓波
（浙江浙能兰溪发电有限责任公司，浙江兰溪 321100）
摘要：浙能兰溪发电有限责任公司660MW机组给水泵汽轮机汽源分为四抽、辅汽两路，正常运行中负荷变化时存在汽源切换问题，影响主设备安全，同时辅汽汽源经冷再节流后提供，导致热耗损失较大。本文针对给水泵汽轮机汽源进行优化实施，在确保安全性的基础上进一步提高机组的经济性。
【关键词】小机汽源 辅汽 优化
0.引言
浙能兰溪电厂给水泵汽轮机（小机）为东方汽轮机厂生产的G9.6-1.104凝汽式汽轮机，该转子包括调节级在内共7级叶轮，所有叶轮为等厚截面叶轮。进汽分高低压两路，高压进汽由主汽提供，低压进汽由四抽提供，低压汽源和高压汽源之间采用自动内切换的方式，另外在低压进汽管路上又接入了一路调试用汽，由辅汽供。经过系统改造，兰溪电厂四台机组的小机高压汽源已全部取消。小机的汽源在机组正常运行时分别由四抽和高温辅汽两路提供。
1.辅汽系统介绍
单元制机组均设置辅汽系统。辅汽系统作为机组和全厂的公用汽系统，向有关辅助设备和系统提供辅助蒸汽，以满足机组启动、正常运行、加减负荷、甩负荷和停机等各种运行工况的要求。
辅汽系统主要包括：辅汽联箱（分高温辅汽联箱、低温辅汽联箱）、供汽汽源、用汽支管、减温减压装置、疏水装置及其连接管道和阀门等。其中高温辅汽联箱是其核心部件，设计压力为0.5-1.0MPa，设计温度为320℃-370℃。
2.正常运行中存在的问题
2.1.小机辅汽汽源经济性不佳
当机组负荷低于400MW，辅汽系统切入小机供汽，影响机组经济性。兰电辅汽母管的压力设定值为0.8MPa，从四抽的运行参数可以看出，机组负荷400MW左右四抽压力与辅汽压力基本一致，机组负荷继续下降的话，四抽压力低于辅汽压力，小机的进汽汽源由四抽供汽逐渐切至辅汽供汽，而辅汽本身是由冷再节流供汽，相当于通过冷再这路高品质汽源节流后对小机供汽，从而影响机组的经济性。
2.2.小机辅汽汽源安全性不佳
此外，机组负荷较高时，由于高温辅汽用户少，高温辅汽母管内蒸汽流动不充分，容易造成辅汽母管内蒸汽温度低，特别是#1、#4机组因处于两端流动性差而更为明显。当负荷降低，四抽压力低于辅汽压力后，小机用汽将切至辅汽供，这种低温的汽源将对小机的安全运行造成极大威胁。
在机组负荷高负荷阶段，一直存在高温辅汽母管温度偏低的现象，在环境温度低时，各台机组的高温辅汽温度都偏低，虽然其温度值高于辅汽压力对应的饱和温度，但是跟小机四抽的进汽温度相差很大（小机四抽进汽温度一般在360℃-380℃之间）。当机组负荷降低时，小机汽源切换至辅汽供后，由于辅汽联箱温度偏低，小机进汽管道可能出现水击，同时蒸汽带水也对小机叶片的安全构成威胁。
3.解决措施
3.1.前期试验及具体实施
进行四抽仪用气失去对小机出力影响摸底试验，试验表明运行中四抽逆止阀仪用气失气情况下会造成逆止阀关小，但是不会完全关闭，可以保证汽泵组的正常运行供汽。
切换前状态：机组负荷设定为240MW，A、B汽泵再循环开度维持在66%、71%。
将小机用汽由辅汽供切至四抽供，关闭高温辅汽联箱至A、B小机用汽隔离阀，小机由四抽单独供汽。此时检查两台小机振动无异常变化，各轴承温度、回油温度均正常。切换前后，小机运行参数稳定，进汽过热度明显提高，做功能力变强。汽源优化后小机运行正常，排汽温度升高15/11℃,低压主汽阀开度变大6%左右，均属正常范围内变化。但是辅汽母管由于失去大用户，温度会缓慢降至180℃的饱和温度，此时需加强辅汽系统的疏水，保证可靠备用。
3.2.小机辅汽汽源隔离操作步骤
a)机组运行稳定，负荷在450MW～500MW之间，全厂辅汽母管联通运行，压力设定值0.65MPa，各辅汽联箱温度大于250℃。
b)检查A、B小机四抽汽源投入运行正常。
c)检查高温辅汽联箱至小机用汽管道疏水器前、后隔离阀处于开启状态。
d)缓慢关闭高温辅汽联箱至A小机用汽隔离阀，检查A汽泵流量稳定，总给水流量稳定。
e)待高温辅汽联箱至A小机用汽隔离阀全关后，全面检查A小机调门开度、振动、流量稳定。
f)按上述方法隔离B小机辅汽汽源。
g)小机汽源保持四抽供汽状态，机组按正常方式运行24小时。
h)在此期间，检查各台机组辅汽母管压力稳定，若辅汽母管温度低于250℃应开启疏水器旁路阀进行疏水。
i)运行机组的小机辅汽汽源全部隔离后，检查各台机组辅汽母管压力稳定。在隔离最后一台机组小机辅汽汽源时，注意全厂辅汽母管压力稳定。若辅汽母管温度低于250℃应开启疏水器旁路阀进行疏水。
3.3.小机辅汽汽源隔离运行期间注意事项
a)四抽逆止阀活动性试验正常执行。
b)密切关注辅汽母管压力、温度的变化，特别注意温度的下降趋势，通过加强疏水控制温度在250℃以上，若疏水阀全开仍无法提高温度，可微开该机组冷再至辅汽供汽调阀，通过通流方式疏水、提高辅汽温度。
c)各机组的两台小机应同路汽源供汽，不允许一台小机四抽、一台小机辅汽供汽的方式长期运行。
d)进行小机汽源切换时，应检查四抽、辅汽压力偏差小于0.2MPa，同时管路疏水充分，温度高于300℃。
e)小机辅汽汽源隔离后，保持高温辅汽联箱至小机隔离总阀开启状态，高温辅汽联箱至A、B小机用汽隔离阀关闭状态，开启高温辅汽联箱至A、B小机用汽管道疏水器前后隔离阀，保证辅汽汽源可靠备用。
f)机组负荷低于240MW时，注意两台小机低压主汽阀开度，如低压主汽阀开度大于60%，则可适当关小汽泵再循环调节阀进行调节。
4.效益评估
4.1.经济性
小机汽源优化实施后，由浙江省浙能技术研究院出具的试验报告：在50%THA工况处，小机汽源为冷再蒸汽时热耗率为8040.69 kJ/kW·h，汽源为四抽时热耗率为8005.63 kJ/kW·h，减少约35.06 kJ/kW·h，折合节省标煤约1.3g/kW·h，按年发电量100亿千瓦时计算，负荷率在50%以下的时间按一半计。因此机组全年可以节约标煤通过以下公式计算可得：
1.3×10-6×4×1010×0.5=26000t
小机汽源切换后，年节能量达26000吨标准煤。按每吨标煤800元/吨计，年可节约资金在2000万元左右，节能效果非常可观。
4.2.安全性
小机汽源优化后，辅汽汽源隔离，四抽单供小机用汽，这样辅汽温度偏低问题及各机组负荷差别较大时全厂辅汽窜供引起的压力波动对小机正常运行毫无影响，上述安全隐患得到消除。
5.结论
小机汽源优化通过实际试验得到机组可安全、稳定运行的最高及最低负荷限值，为单台机组满出力运行及深度调峰作技术支持。同时创新机组启停及各负荷段小机汽源运行的科学组合方式，根据试验研究小机运行能耗特性，结合单、双路汽源能耗损失及小机汽源切换临界时间，作为小机汽源优化的依据。通过小机汽源适应性优化，提高机组运行的经济性及安全性。
a)根据机组低负荷安全性试验研究结果，以小机运行稳定性作为约束条件，在30%~100%升降负荷过程中，两台小机及给水泵均能能安全稳定运行。
b)本项目由小机汽源优化试验，通过单台机组小机不同汽源供汽热耗率比对，得出汽源由四抽单供后的热耗率明显低于之前的四抽、辅汽汽源同供。
c)22%～30%超低负荷运行时，经实际试验，四抽汽源可以维持两台小机用汽，从而适应深度调峰的需求。
本项目研究成果在浙江浙能兰溪发电有限责任公司4台超临界660MW机组上得到了具体应用，指导机组经济运行，为机组深度调峰及电力市场开展提供了一定的技术支持。同时产生了显著的经济效益和社会效益，具有较为广阔的推广应用前景。
参考文献：
[1]张淑侠,周兰欣. 辅助蒸汽系统结构优化探讨[M]. 上海:华东电力杂志编辑部,2005
[2]代云修. 汽轮机经济运行[M]. 北京:中国电力出版社,2018