單機低負荷運行時汽輪機軸封汽源的選擇

付春冶

（廣東省粵瀧發電有限責任公司，廣東 云浮527217）

0 引言

軸封供汽的主要功能是向汽輪機的軸封和主汽閥、調節閥的閥桿汽封供送密封蒸汽，在汽輪機的高壓區段，軸封系統得防止蒸汽向外泄漏，在汽輪機的低壓區段，防止外界的空氣進入汽輪機內部，保證汽輪機有盡可能高的真空，以保障機組運行的高效率。可見，軸封汽源的穩定對機組的安全經濟運行至關重要。節假日期間，電力系統負荷低，單臺機組運行也要經常性地面臨深度調峰。下面就談談機組單機低負荷運行時汽輪機軸封汽源的選擇。

圖1 汽輪機軸封汽源簡圖

1 軸封系統簡介及常規運行方式

粵瀧發電公司2臺機組采用上海汽輪機廠設 計 制 造 的 N135－13.24／535／535 型 超 高壓、中間再熱、雙缸、雙排汽、單軸凝汽式汽輪機。如圖1所示，汽輪機有低溫、高溫2種軸封汽源。低溫軸封汽源來自本機或臨機汽平衡（汽平衡即除氧器汽側），高溫軸封汽源來自低壓蒸汽母管（簡稱低母），低母的汽源來自汽輪機三段抽汽或啟動鍋爐供汽，還有一路來自高壓缸排汽（簡稱高排），運行中禁用。機組正常運行時軸封汽源來自本機汽平衡，低負荷運行時，按照汽輪機運行規程規定，除氧器壓力降至0.25MPa、水溫130℃時，就切換軸封汽源，如表1所示，機組負荷低于60MW時要切換軸封汽源，使用臨機汽平衡或低母供汽。當單臺機運行時，沒有臨機汽源，本機三段抽汽壓力低退出運行，無法供低母，低母也沒有了汽源，此時常規的操作方法只能是點啟動鍋爐對低母供汽做軸封汽源。

表1 機組低負荷不切換軸封汽源時參數表

2 高壓缸排汽做軸封汽源的可行性分析

2.1 壓力、溫度能滿足低母參數要求

正常運行時低母壓力要控制在＜0.7MPa，機組負荷高時高壓缸排汽壓力高，汽輪機高壓缸排汽至低母供汽禁用。由表2可知，機組負荷小于60MW時，高壓缸排汽壓力小于1.15MPa，如圖1所示，此時打開高排至低母電動門，調整門是可以調節低母壓力的，而且負荷越低，低母壓力越好調整。高壓缸排汽溫度310～320℃，也滿足低母的參數要求。

表2 單機低負荷高排供低母時各參數表

2.2 操作上的可行性分析

單機運行負荷低于60MW時，在降負荷至60MW以下之前，對高排至低母管路充分疏水后，退出三段抽汽運行，關閉三抽至除氧器手動門，關閉三抽至低母手動門。打開高排至低母電動門、調整門，調節低母壓力至0.4MPa，并打開低母至除氧器電動門和調整門（定壓運行門）對除氧器供汽，保證除氧器壓力維持在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，由本機汽平衡做軸封汽源。加負荷時將高排至低母電動門及調整門退出運行，同時也要退出低母至除氧器的定壓運行門。待低母壓力下降至小于三抽壓力時，投入本機三段抽汽對除氧器供汽，對低母供汽。

2.3 經過實踐檢驗，完全可行

春節期間，單機40～50MW負荷運行，如表2所示，汽輪機高排壓力在0.9MPa以下，高排至低母調整門完全可以調節低母壓力維持在0.4MPa，并且相當穩定。用低母至除氧器電動門和調整門（定壓運行門）調節除氧器壓力能維持在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，本機汽平衡完全可以滿足軸封供汽要求。

3 高壓缸排汽做軸封汽源的對比優勢

3.1 操作簡單，減少工作量

啟動鍋爐對低母供汽，正常情況下從開始操作到正常供汽需要30min，其中包括點啟動鍋爐的操作時間，啟動鍋爐點著后的升溫升壓直至可以正常供汽的時間，不符合中調的負荷曲線要求。點啟動鍋爐需要2人操作，增加了人力和工作量。啟動鍋爐對低母正常供汽后還要切換軸封汽源由低母供汽，操作量大，增加了操作風險。

用高排供低母，再用低母至除氧器定壓運行門對除氧器供汽，本機汽平衡可以做軸封汽源。不用切換軸封汽源，操作量小并且簡單，減小了操作風險。

3.2 供汽可靠

啟動鍋爐對低母供汽時，供汽可靠性受制于啟動鍋爐設備狀況和人的操作水平。設備方面如啟動鍋爐油槍堵塞、風機故障等；人的操作水平方面如調節不當會造成熄火，出口壓力過高或過低等，對供汽的可靠性都會造成影響。如果停止供汽，此時機組沒有了軸封汽源，只能停機。

用高排對低母供汽，機組負荷一定時，高排的壓力和溫度是平穩的，可以通過調節高排至低母的調整門來調節低母壓力，用低母至除氧器定壓運行門調節除氧器壓力，調整難度小，而且汽源可靠。

3.3 節省燃油

啟動鍋爐的油槍出力為0.8t／h，如果使用啟動鍋爐對低母供汽，每小時要燃用0.8t柴油。如果使用高排對低母供汽，則節省了這部分燃油。

4 操作的注意事項

4.1 高排對低母供汽前，要對管道充分疏水

使用高排對低母供汽時，要打開高排至低母逆止門前、電動門前及調整門后疏水，對管道暖管，充分疏水，避免管道振動或者供汽帶水。

4.2 控制低母不超壓、汽平衡參數符合軸封供汽要求

操作高排至低母電動門及調整門時，要控制低母壓力，避免低母超壓或者安全門動作。由于是低負荷運行，盡量控制低母壓力在0.4MPa。并用低母至除氧器定壓運行門控制除氧器壓力在0.3MPa以上，溫度在135℃以上，以保證汽平衡的壓力和溫度符合軸封供汽要求。同時控制除氧器壓力不能超0.4MPa，防止高加疏水到除氧器不暢，影響高加正常運行。

4.3 加負荷投入三抽時防止返汽

機組加負荷時，要及時將高排至低母電動門及調整門退出運行，避免高排壓力升高不好控制低母壓力，同時也要退出低母至除氧器的定壓運行門。采用先退高排至低母供汽，待低母壓力下降至小于三抽壓力時，投入本機三段抽汽對除氧器供汽的方式對低母供汽，操作時機要把握好，防止低母壓力高，或者除氧器壓力高，向三抽返汽，影響汽輪機安全運行。

5 結語

單機低負荷運行時，用高排供低母，再用低母至除氧器定壓運行門對除氧器供汽，由本機汽平衡做軸封汽源，這種代替了啟動鍋爐供低母，由低母做軸封汽源的運行方式非常可行，減少了運行操作，提高了可靠性，節省了燃油，是單機低負荷運行中較好的選擇。

［1］粵瀧發電公司.粵瀧發電公司汽輪機運行技術標準，2011

［2］粵瀧發電公司.粵瀧發電公司鍋爐運行技術標準，2012

［3］趙義學.電廠汽輪機設備及系統.北京：中國電力出版社，1998