谭秋良
华菱湘潭钢铁有限公司动力厂
摘要:汽轮机组的汽耗率是衡量机组运行工况的重要指标,同时也是影响汽轮机经济运行的重要因素。2019年4月份以来,湘钢动力厂135MW1#机组汽耗率指标开始明显增大,远超设计值。经现场调查以及结合历时数据分析,汽轮机抽汽疏水系统阀门内漏和凝汽器端差增大是引起汽耗率上升的主要问题。针对该问题,本文提出了对真空系统、轴封系统、抽汽疏水系统、回热抽汽系统进行相应的整改和优化措施,措施实施后,1#机组汽轮机的汽耗率恢复到正常水平。
关键词:汽耗率;抽汽疏水系统;凝汽器端差;轴封系统;回热抽汽系统;
1、概述
湘钢动力厂1#机组汽轮机自2013年投产以来,各运行参数指标良好。但从2019年4月份开始,1#机组满负荷140MW情况下主蒸汽流量为440t/h,达到锅炉最大额定蒸发流量,汽耗率为3.14 ?Kg/kW.h,远高于设计值2.96 ?Kg/kW.h,同时汽轮机综合阀位达到99%,这不仅影响机组的高效发电,而且给机组的安全稳定运行带来了隐患。
2、汽耗上升原因分析
2.1机组真空参数劣化
对比140MW负荷下各参数变化趋势可以发现,自2019年以来汽耗率的劣化趋势与真空系统保持一致。汽轮机与凝汽器的压差降低,焓降降低,使得汽轮机汽耗率从而上升,同时也引起机组满负荷情况下的综合阀位上升,从而制约了1#机组的带负荷能力,真空系统对汽耗率的影响显而易见[1]。
真空系统劣化的主要原因有:①循环水的补充水源为工业用水,水质较差,容易引起不锈钢管结垢,严重时钢管被工业垃圾堵住,造成管壁换热效果降低,凝汽器内不凝结汽体热量不能及时带走,造成真空降低。 ②不锈钢管因电化学腐蚀存在泄漏,真空系统存在漏真空问题。③真空系统管道阀门不严造成漏真空问题。
2.2 汽机抽汽输水系统存在阀门内漏
4月份以来1#机组汽机抽汽输水系统噪音明显增大,经现场检查发现,汽动输水阀门信号控制装置由于环境温度过高出现故障,以至于信号无法通过DCS界面对阀门进行控制,导致阀门本体温度高至300℃左右,直接影响了汽轮机的汽耗率[2]。
2.3轴封供汽系统漏蒸汽
轴封出现冒汽现象主要有两个原因:①改造前,由于轴封系统未对高中压缸进汽压力和温度参数进行监测,在长期运行过程中岗位在调节进汽量时没有参照对象;②低压后轴封进汽温度测量部件安装位置过于靠近减温水,以至于测量温度远低于实际值,导致运行过程中操作人员往往加大轴封进汽量,提高进汽压力和温度,造成低压后轴封长时间超温[3]。
3、降低汽耗的主要措施
3.1 汽水疏水系统整改
对汽水系统存在内漏的汽动输水阀门进行故障排查,管道保温层超过50℃的进行重新保温。检修前,将原有的低进高出的汽动阀门换成高进低出,解决汽动阀门关不严的问题,对所有的汽轮机抽汽输水节流孔板进行检查,保证节流孔板通畅。
通过采取以上措施后,噪音明显降低的同时机组汽耗率降至3.08 Kg/kW.h左右,另外发现在关闭高压排汽输水阀门时,1#高压加热器的给水温度得到了明显提升[4]。
3.2 7#低压加热器加装连续排汽管道
低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽,抽至加热器内加热给水,提高水的温度,减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量,降低了能源损失,提高了热力系统的循环效率。改造前,7#低压加热器最大温升为8℃,与设计值12℃相比还有提效的空间。
由于7#低压加热器输水未采用逐级自流的方式,抽汽做完工后,大量不凝结汽体聚集在输水腔室,导致腔体内温度降低,从而降低了低压加热器底部U型管的加热效果。因此,对7#低压加热器加装一根连续排汽管道至凝汽器,增强腔室内汽体的流通性,提高7#低压加热器回热抽汽效率,从而减少从汽轮机低压缸进行抽汽,最终达到降低汽耗的目的。改造后的效果如图一所示。
4、改进效果
改进后机组在140MW下的各指标参数得到了不同程度的改善,真空值由-94.4变为-96.1,端差也由4.8降至1.8,综合阀位从97.2降低至94.3,汽耗率3.08降至2.97,7#低压加热器温升也从8℃变为11.2℃,均达到了理想状态,现场观察轴封漏汽问题也得到了解决,同时也避免了因轴封超温给机组带来的隐患。
5结论
对影响汽耗的参数建立相应台账,定期对参数趋势进行分析,能及时发现汽耗率变化并采取相应措施进行改善。此外,定期对汽疏水系统阀门内漏情况进行检查,出现异常及时处理,可以避免降低回热抽汽效率。最后,提高对汽轮机轴封参数监测效率,有利于及时对轴封进汽参数进行调整,避免因轴封漏真空和冒汽影响机组汽耗率。
参考文献
[1]常亮,王锋涛,张小霓,王卫军,薛昌刚,王超煜.00 MW机组凝汽器不锈钢管腐蚀原因分析[J].工业水处理,2019,39(06):111-114.
[2]张中云,刘贵红,时颂华.汽轮机汽耗高的诊断和处理[J].湖南电力,2018,38(06):74-76.
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[6]殷飞,刘燕.生物质电厂汽耗、热耗偏高分析及措施[J].山东工业技术,2016(14):6.
作者;谭秋良(1984—),男,中级工程师,本科,主要研究怎样保持钢铁厂自备电厂长周期稳定和高效运行,邮箱251110024@qq.com。