基于電廠汽輪機疏水系統的優化分析

于濤

摘要：在電廠汽輪機疏水系統工作的過程中，常常發生導汽管及高壓缸排汽管疏水閥閥門外漏和內漏問題，以及軸封汽輸水管原設計未配置自動疏水器導致在機組啟動的過程中，軸封汽管壓力波動的問題。針對上述問題，需要對電廠汽輪機疏水系統進行優化改造，旨在能夠更好地解決相關問題。本文首先針對疏水系統優化原則進行闡述，然后進行疏水系統的相關問題進行原因分析，并提出有效的解決方案和投資估算，希望能夠在確保機組正常運行的前提下降低經濟成本。

關鍵字：汽輪機;疏水系統;自動疏水器

引言：目前某機組存在著導汽管及高壓缸排汽管疏水閥內漏和軸封汽疏水管無疏水器的問題，準備在進行機組A級檢修時對該機組導汽管及高壓缸排汽管疏水系統進行改造，從而解決導汽管及高壓缸排汽管疏水閥閥門外漏、內漏的問題，還有在軸封汽疏水管原設計未配置自動疏水器導致機組啟動時，軸封汽管壓力波動的問題。針對此問題，下面讓我們具體進行分析。

一、電廠汽輪機疏水系統優化原則

電廠汽輪機疏水系統在進行優化時，需要通過一定的原則進行改造。疏水系統設置是為了能夠及時地排走系統內部存在的積水，從而能夠有效提高機組的安全性。因此，機組的安全應該放在第一位，在進行優化時有限考慮安全性能，然后在保證安全的情況下進行系統優化改造。在充分保證系統安全的情況下，部分疏水如果能夠取消就可以進行取消。在進行疏水系統優化的過程中，可以將同等壓力的兩路及以上的疏水改造成一路，這樣能夠通過一個閥門就能夠對其進行控制。與兩路疏水相比，一路的疏水內漏量會明顯減少很多，從而可以達到降低經濟成本的目的。也可以在疏水氣動閥門前面加裝手動閥門，通過此種優化，能夠在氣動閥門內漏嚴重的情況下，通過手段閥門進行關閉，從而能夠減少漏汽量，進而節約經濟成本[[]]。

二、電廠汽輪機疏水系統問題分析

該機組導汽管和高壓缸排汽管疏水閥原來安裝的設備是進口的球閥，它是一個氣動閥，設計的壓力為17.5MPa，設計的溫度為545°，此氣動疏水閥在這些年中的機組運行和使用過程中出現了以下幾個問題：

（一）閥門內漏

首先，是閥門內漏的問題。機組在正常運行的過程中會形成閥門內漏的現象，是因為密封面極易吹損造成的。在機組停止運行期間，各個主要的蒸汽管道普遍需要進行疏水，這個時候，儀用氣源壓力會發生降低，大概在0.5MPa以下。并且原疏水球閥所配氣缸扭矩偏小，從而導致球閥處于半開的位置，這樣會對機組的正常啟用和停用產生極大的延遲。與此同時，還能夠導致閥球、閥座吹損加劇。高溫高壓蒸汽不會正常通過汽輪機進行做功，直接進入到凝汽器中，從而影響機組熱耗、真空、發電煤耗等經濟性指標。

（二）閥門外漏

閥門外漏的問題是因為原來的疏水球閥的結構形式具有一定的問題，不是整體進行鍛造的，而是通過分段的法蘭來進行連接。當機組在啟動和停止的過程中會發生介質外漏的情況，閥桿密封處也會發生泄露[[]]。

（三）其他問題

球閥是非全通徑的，具有通徑偏小的特點，從而導致疏水流量比較小，應該針對此問題進行改進。氣動疏水閥的氣動執行機構與閥桿是通過鍵銷進行連接的，從而能夠對閥門的開關進行有效控制。但是鍵銷的強度遠遠不夠，經常會發生鍵銷斷裂的情況，從而導致閥門無法進行開關動作。閥體與氣動執行機構是直接進行連接的，缺少了隔熱支架，進而導致高溫傳導導致氣缸內部密封組件市場處于失效狀態，對閥門的開關產生非常大的影響，造成內漏和外漏的情況更加嚴重。該機組軸封汽疏水管缺乏自動疏水閥，從而造成機組氣動時會發生軸封汽管壓力波動的現象，對機組運行的安全性和經濟性都帶來了很大的影響。

三、電廠汽輪機疏水系統改造方案

（一）改造目標

通過此次改造，主要是為了能夠消除閥門的內漏和外漏的問題，對于改造過后的疏水系統能夠滿足機組的啟動和停止條件下的管道疏水和暖管的需要，并且能夠具有一定的疏水能力裕量。能夠有效減少在機組正常工作時發生的缺陷概率，可以降低機組熱耗，提高凝汽器真空，降低相應的廠用電率。從而能夠提高機組運行的可靠性、安全性以及經濟性。通過熱動力自動疏水器的配置可以在機組氣動時進行疏水排放的自動控制，從而有效避免高壓缸排汽管壓力波動，對機組運行的安全性和經濟性具有非常重要的促進作用。

（二）方案設計

對于該機組導汽管及高壓缸排汽管疏水閥的改造，應該將其更換為進口閥的焊接式、一體直通鍛造、全通徑氣動疏水閥。這種閥門高流量、 低壓降，閥球和閥座配對研磨從而達到密封面吻合，聯結節點最小化，確保閥門的零泄漏。

將放大氣動疏水閥入口管道設計成與出口管道口徑一致，從而能夠增加疏水通流量。與此同時，將原先的疏水系統管道的走向也進行優化。對于該機組高壓缸排汽管更換進口熱動力自動疏水閥。軸封汽疏水管加裝自動疏水器并加裝前隔絕閥，從而有利于進行檢修和維護。根據熱力系統的不明泄露量規定，機組的不明泄露量不能夠大于額定負荷時主蒸汽流量的0.1%，應該嚴格按照相關規定執行。再根據以往的改造經驗和相關對比，最后認為改造方案是合理的 [[]]。

結束語：綜上所述，對該機組導汽管及高壓缸排汽管疏水系統進行改造是提高機組經濟性、安全性的手段。并使得機組的運行方式更成熟、可靠;疏水系統的檢修維護工作量大幅減少，檢修成本大大降低，能夠更進一步地保證人身安全。

參考文獻：

[1]萬躍，晏海能.汽輪機疏水系統優化節能改造[J].江蘇電機工程，2014（6）：79-81.

[2]鄭有文，鄭展友.330MW汽輪機疏水系統優化節能改造分析[J].華東科技：學術版，2017（6）：345-346.

[3]劉天宇.發電廠汽輪機運行效率優化分析[J].神州，2018（32）：217-217.