300MW汽輪機單機停運軸封供汽方式的優化研究

梁文斌

摘 要：為了減少單機停運時啟動爐的運行時間，降低機組停運后的油耗，當機組打閘轉速降至1 000r/min以下，確認主蒸汽壓力、溫度、過熱度穩定后，將軸封切換至主蒸汽供給，軸封切至主蒸汽供后，停運啟動爐，節省油耗。

關鍵詞：單機停運；軸封汽源切換；啟動爐；節省油耗

中圖分類號：TM621.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）16-0033-02

Optimization of Steam Supply for 300MW Turbine Single Shaft Shutdown

LIANG Wenbin

Abstract： In order to reduce the running time of the starting furnace and reduce the oil consumption of the unit after the outage of the unit， the shaft seal was switched to the main steam supply after the main steam pressure， temperature and superheat were stable， and the shaft seal was cut to the main steam supply and the fuel consumption was saved when the main steam pressure， temperature and superheat were stable.

Keywords： single engine shutdown；shaft seal steam source switching；starting furnace；fuel saving

1 汽輪機軸封正常運行方式

廣東粵電云河發電有限公司#5、#6機組為上汽300WM的汽輪機組，設計3路軸封汽源，分別為主蒸汽、再熱蒸汽、輔助蒸汽聯箱。在正常運行期間，低負荷階段主要靠輔汽聯箱供高、低壓軸封，高負荷階段機組可以實現高壓軸封漏汽自供的同時，供低壓軸封用汽。主汽和再熱汽是軸封的緊急備用蒸汽源。

由于循環流化床鍋爐停用，床料溫度高，儲熱較大，主汽壓力高，對汽輪機構成了威脅，因此必須盡快將主汽壓力降低。由于鍋爐側泄壓較慢，需通過機側主汽管道泄壓，因此要保留真空、軸封運行直到鍋爐熱爐放水泄壓至主汽壓力降至0.2MPa。以往，雙機停運一臺時，軸封運行方式為鄰機輔助蒸汽集箱→本機輔助蒸汽集箱→軸封，單機停運時，軸封運行方式為啟動爐→本機輔助蒸汽集箱→軸封。啟動爐靠燒油產生蒸汽，供機組使用，導致單機停運時，機組耗油量高[1]。

2 優化單機停運軸封供應方案

2.1 方案實施前的準備

在過去，當單機停止運行時，通常啟動爐提前燒起，待參數符合要求后再將啟動爐出口到機組6m層輔汽聯箱管道沿路疏水打開，對啟動爐來汽管路進行充分順暖。而這次則提前用輔汽聯箱蒸汽倒至啟動爐出口門前，對啟動爐來汽管路進行充分倒暖，一方面可以防止汽源切換造成蒸汽帶水，對管路等造成水沖擊；另一方面，可以減少啟動爐運行時間，并節省油耗。

2.2 方案實施

為了減少單機停運時啟動爐的運行時間，降低機組停運后的油耗，當機組打閘轉速降至1 000r/min以下，確認主汽壓力、溫度、過熱度穩定后，使用主汽供軸封，主要方案如下。

第一，汽機打閘后，將主汽減溫水電動門、調整門關閉，掛起，檢查減溫器出口溫度應和進口溫度一致，防止電動門內漏影響主汽溫度，特別是高加查漏期間，需密切留意主汽溫度和軸封溫度的變化情況。

第二，打閘后將冷凝水供給輔汽供應軸封減溫水調整門關閉，拉電，并將冷凝水至輔汽供應軸封減溫水隔離門關閉，掛牌。

第三，切換操作步驟。①機組轉速降至1 000r/min以下時，打開軸封母管疏水器旁路隔離門和低壓軸封疏水器旁路隔離門。②確認主汽至軸封隔離門關閉，全開主汽至軸封電動門，開啟主汽至軸封調整門3%開度后，聯系就地值班員將隔離門緩慢開啟直至全開，隔離門開啟后（開啟8圈則全開），若軸封壓力高，則打開軸封溢流調整門調整軸封壓力在25～30kPa，加強主汽至軸封管道的流通。③主蒸汽至軸封管道流通5min后，就地手動緩慢搖開主汽至軸封旁路門2圈，對主汽至軸封旁路管道進行流通15min后，關小軸封溢流調整門和輔汽供應軸封調整門，軸封溢流調整門全關后置自動位置，設定自動值為35kPa。④切換過程中，調整除氧器的輔助蒸汽，防止輔汽集箱壓力過高，同時增加除氧器加熱量。當輔助蒸汽到軸封調節門、電動門和旁路電動門全部關閉時，關閉輔助蒸汽到軸封手動隔離門。關閉軸封母管疏水器旁路隔離門和低壓軸封疏水器旁路隔離門[2]。⑤軸封切至主蒸汽供后，停運啟動爐，將主蒸汽至軸封調整門置自動狀態，通過手動開大主蒸汽至軸封旁路門，保持主蒸汽至軸封調整門開度在35%～50%，直至主汽至軸封旁路門全開，再繼續開大主汽至軸封調整門。

第四，當主汽壓力降至1.6MPa或者主汽溫度降至260℃時，將機組排向凝汽器的以下疏水全部關閉，包括機側主汽母、分支管電動門和隔離門，再熱蒸汽母、分支管電動門和隔離門，高排逆止門后疏水電動門（手動隔離門不能關閉），打開高排逆止門后疏水排地溝隔離門。將鍋爐側高溫再熱器出口集箱疏水全開，防止再熱器起壓，按爐卸壓速度打開過熱器出口集箱疏水，逐步降低主汽壓力。在完成以上操作并請示部門后破壞真空，待主汽壓力降至0.2MPa，按照停機后疏水閥門操作卡恢復各疏水閥門狀態。

3 注意事項

第一，使用主蒸汽供軸封期間需要2人監盤，密切留意軸封壓力和主蒸汽溫度，防止軸封壓力和溫度大幅度波動，主蒸汽供軸封期間軸封壓力要求25～30kPa。

第二，鍋爐供水時應緩慢，鍋筒水位禁止超過250mm；省煤器出水溫度與鍋筒壁溫之間的差值不能超過40℃。

第三，隨著主汽壓力、溫度降低，根據情況調整主汽至軸封調整門、旁路門，確保軸封壓力、溫度正常。

第四，主蒸汽供應軸封時，嚴格控制低壓軸封蒸汽溫度在121～177℃。

第五，監盤期間要多留意機組盤車運行情況和脹差、缸溫等參數，每隔1h測量大軸晃動和對軸封進行聽音并做好記錄。

第六，如發現軸封壓力、溫度大幅度波動，調整無效時，特別是主汽或軸封溫度急降，主汽溫度低于250℃長時間無法回升時，應關閉排放到冷凝器的所有排水電動門、氣動門、隔離門后，打開高排逆止門后疏水排地溝隔離門，破壞真空，待主汽壓力降至0.2MPa，再按照停機后疏水閥門操作卡恢復各疏水閥門狀態。

4 方案實施前后的對比

單機停運時，方案實施前、方案試驗中、方案完善后啟動爐耗油量的對比見表1。

從表1可以看出，汽輪機打閘后軸封切換至主汽供給，啟動爐耗油量有了比較明顯的下降，從方案實施前42.64t逐步下降至方案實施后的4.4t，共節省了38.24t油，折算回金額為38.24t×6 000元/t=229 440元。也就是說，單機停運一次，運用此優化方案能節省約23萬元。

5 結語

為了減少單機停運時啟動爐的運行時間，降低機組停運后的油耗，當機組打閘轉速降至1 000r/min以下，確認主蒸汽壓力、溫度、過熱度穩定后，將軸封切換至主蒸汽供給，軸封切至主蒸汽供后，停運啟動爐，使得啟動爐耗油量有了比較明顯的下降，如從方案實施前42.64t逐步下降至方案實施后4.4t，大大節省了油耗。因此，運用優化后的方案，使得單機停運一次能節省約23萬元。

參考文獻：

[1]黃雪.某300MW等級汽輪機啟動過程控制[J].機械工程師，2015（8）：243-244.

[2]孫為民，楊巧云.電廠汽輪機[M].北京：中國電力出版社，2005.