300MW機組給水系統運行中遇到的問題及對策

陳延柏

(江蘇淮陰發電有限公司發電部,江蘇淮陰 223002)

300MW機組給水系統運行中遇到的問題及對策

陳延柏

(江蘇淮陰發電有限公司發電部,江蘇淮陰 223002)

給水系統是電廠中非常重要的系統。本文對某廠300MW機組給水系統正常運行時出現的幾個問題進行了認真分析,并根據分析的原因提出了相應的對策,希望能對相關人員有所借鑒意義。

給水系統 運行 問題 對策

1 概述

某廠機組為2臺300 MW亞臨界凝汽機組，每臺機組給水系統的配置為2臺汽動給水泵和1臺電動給水泵，其中汽動給水泵為兩臺50%容量的，電動給水泵為1*30%容量的，汽動給水泵氣源來自汽機四抽抽汽、冷再熱蒸汽和輔汽，可根據機組運行情況進行自動或者手動切換。電動給水泵為液力耦合器調節，電動給水泵與前置泵為同軸配置，汽動給水泵與前置泵分開布置。正常運行時保持汽動給水泵運行，電動給水泵只在啟停機工況或者事故工況下使用。

2 問題及對策

2.1 給水泵汽輪機備用汽源無法投運,機組低負荷時汽泵無法運行

(1)現象。1)輔助蒸汽在機組啟動時無法供應小機用汽。2)冷再汽源供小機用汽時壓力不穩，啟泵轉速不穩，泵出口壓力不穩。3)在機組啟動初期，需要電泵與汽泵同時啟動方可滿足上水需要。

(2)原因。1)在機組啟動初期，輔汽供汽用戶較多，輔汽需要供給軸封用汽、除氧器加熱、鍋爐底部加熱、空預器吹灰等用汽。而輔汽此時由冷再供汽，由于設計缺陷，冷再至輔汽聯箱管路設計裕量偏小，使得輔汽供應能力不足。在啟動爐停運后，采用冷再輔汽供應輔汽用汽時，在盡量保證除氧器加熱和汽機軸封系統用汽以外，無法保證小機啟動用汽要求。2)當機組負荷達到30%負荷以上時，電動單獨運行已經無法滿足鍋爐上水需要，此時需要啟動汽泵上水，而此時冷再至小機用汽投入后，會出現進汽壓力不穩，汽泵轉速不穩，給水壓力不穩的現象，分析其主要原因為汽源壓力、流量不足，無法保證鍋爐上水需要。3)由于電泵無法單獨運行滿足鍋爐上水需要，汽泵無法單獨滿足鍋爐上水需要，此時需要電泵和汽泵共同運行，待汽機四抽壓力供小機用汽穩定后方可停止電泵運行。

(3)對策。1)在負荷超過30%容量后，啟動一臺汽動給水泵與電泵并列運行。2)在機組的初始升負荷階段，保持主汽壓力較低運行，使電泵運行在穩定區域內。當負荷接近50%負荷時，要及時進行第二臺汽動給水泵的啟動工作。3)當汽機四抽壓力到0.5MPa時，及時將第二臺汽動給水泵進行并泵操作，同時將電動給水泵退出運行。4)利用檢修機會進行冷再供輔汽管道的改造工作。

2.2 汽泵停運2h再啟動2號軸承振動大

(1)現象。1)汽動給水泵在熱態情況下啟動振動大。某次汽動給水泵啟動，汽缸金屬溫度為160℃，升至1300r/min時，2Y振動大跳閘；某次汽動給水泵啟動，汽缸金屬溫度180℃，在1200r/min暖機1小時后繼續升速，1400r/min時，2Y振動大跳閘。2)汽動給水泵在冷態下啟動振動不大。某次汽動給水泵熱態啟動失敗，將小汽輪機破壞真空緊急停機，5h后小機缸溫降下來之后再行沖車，可以直接打到3000r/min。

(2)原因。經過認真分析確定振動大原因為由于軸封供汽溫度不均衡導致的小機汽缸前后間隙變小。經過仔細檢查系統，發現小機前軸軸封供汽溫度為300℃，而，小機后軸軸封供汽為300℃。經過查找相關設計圖紙和運行說明書，發現對小機后軸封供汽溫度要求為150℃。由于排氣端溫度被后軸封供汽溫度傳熱升高后，導致該小機排氣缸上下缸溫差大，排氣缸變形，從而使得后軸封處動靜間隙減小，在高速旋轉下造成動靜摩擦，導致小機振動大。

(3)對策。通過將小機后軸封供汽改造至采用主機軸封減溫器后軸封供汽，再次啟動時沒有出現該問題。

2.3 除氧器投運啟動前置泵后,再循環調門后管路振動劇烈

(1)現象。在除氧器投入加熱后，前置泵走再循環管路時該管路振動較大，同時伴隨有氣液兩相流的撞擊聲，通常這種異常現象要持續10min自行恢復正常。

(2)原因分析。由撞擊聲可知，現場管路內部存在氣液兩相流，氣體部分是由于液體汽化造成的。經過仔細查找系統，發現凝結水供前置泵用機封冷卻水，機封冷卻水的溫度較低，該水經過機封冷卻后進入泵體，與泵內液體混合。前置泵再循環管路較長，布置2個直角彎頭。再循環管路的減壓器布置的靠近前置泵一側，在減壓器后仍有較長的管道，大約5米長管道才進入除氧器。

氣液兩相流的產生原因為管道內部分水經過再循環管道的減壓器后的壓力比減壓之前降低，速度比減壓之前增加。由于前置泵本身由于停泵原因泵體內水溫交底，當前置泵啟動起來后，高溫液體與低溫液體混合后，再經過減壓器的降壓，造成一部分水壓力低于當時溫度對應的飽和壓力，從而出現一部分水汽化的現象，產生的氣泡在流動力的作用下終結管壁，使得管道產生比較強烈的振動。

而在前置泵運行大約10min之后，前置泵內的低溫液體全部進入除氧器之后，氣液兩相流情況消失，管道振動隨著消失。

(3)對策。1)在啟動前置泵前要將泵體內溫度較低的液體排出，通過泵體放水門進行排放。使得泵體內液體溫度升高至較高溫度，再啟動時撞擊管道現象消失。2)通過采取關小前置泵再循環調門后手動門的辦法提高管道內流體的壓力。從而使得管道內流體不易進入飽和區揮發出氣體，出現氣液兩相流。在前置泵運行一段時間之后在將該手動門開大至全開。

3 結語

本文通過總結300MW機組正常運行中給水系統出現的幾個異常，通過根據系統查找原因、分析原因，最終找到了相應的對策，保證給水系統的安全經濟運行，解決了給水泵汽輪機及給水泵本身存在的問題，提高機組運行的安全性，保證了鍋爐和汽輪機組的安全穩定運行。

[1]施維新,石靜波.汽輪發電機組振動及事故[M].北京：中國電力出版社,2008.

[2]李春偉,唐璐.600MW機組凝結水再循環管道振動原因分析及處理[J].內蒙古電力技術,2012(1).

[3]陸江云,楊春.凝結水再循環管道振動原因分析及處理[J].廣西電力,2008(5).

陳延柏(1974-),男,江蘇漣水人,大專學歷,專業：發電廠及電力系統;函授本科,專業：電力系統及其自動化。自1996年工作以來,從事發電廠電氣運行工作8年,運行值長7年,發電部主任3年。