汽輪發電機提負荷的改進措施

楊 金,吳艷軍

(貴州開陽化工有限公司， 貴州開陽 550300)

開陽15 MW汽輪發電機為中國長江動力公司生產的高壓單缸沖動背壓式汽輪發電機，通過剛性聯軸器直接帶動發電機。該機組為熱電聯產機組，自開車以來一直是閥控運行，從2016年至系統改造前，經常出現加、減負荷延遲以及系統未給加、減負荷指令下負荷自行波動的情況?；谝陨蠁栴}，2019年底，對汽輪機進行技術改造。改造后，系統穩定性增強，發電量得到明顯提升。

1 汽輪發電機主蒸汽系統

來自鍋爐的高壓蒸汽進入汽輪發電機內膨脹做功，做功后的4.12 MPa背壓排汽并入1#減溫減壓裝置，供空分汽輪發電機及合成氨壓機等各熱用戶使用。

2 存在問題

對于以供熱為主、發電為輔的機組，汽輪發電機負荷波動(見表1)，以及1#減溫減壓裝置中減溫水閥存在內漏問題，導致汽輪機長期處于低負荷運行。

表1 汽輪發電機負荷波動

在排除主蒸汽壓力及溫度的影響因素后，由表1可看出：在機組調整負荷過程中，DDV變化及油動機動作均存在異常，由此可判斷機組調速系統、凸輪機構、高調門本身存在問題的可能性較大。后期在更換雙筒網式過濾器濾芯時，發現濾芯內雜質較多，且汽輪發電機前軸承箱視鏡及各軸承回油視鏡有不同程度的水汽現象。判斷油質不佳導致調節系統不穩。2017年5月22日下午開車時，汽輪發電機沖轉2次均出現超速跳車現象(目標轉速為500 r/min，實際達到700 r/min左右)，后經檢查發現2#調門停車狀態下未關到位，凸輪與2#調門的間隙大。2018年8月1日10:29，減汽輪發電機負荷無變化，經現場檢查發現2#高調門故障全開且卡澀。后經解列2#調門，避開了故障缺陷，取得了顯著效果。但2#高調門解列，導致汽輪發電機進汽不均勻、軸瓦及推力瓦等溫度波動大，且存在安全隱患。

2016年12月18日22:58，永磷線晃電(后系統全部跳車，汽輪發電機未跳車)，減負荷情況見表2。

表2 汽輪發電機負荷及各閥位對應表

3 改造措施

(1) 原汽輪發電機控制油為46#汽輪發電機油，且潤滑油與調節系統用油為同一套油系統，潤滑油管道材質均為碳鋼管，易銹蝕、結垢，影響汽輪發電機控制系統，造成DDV卡澀，加、減負荷反應遲鈍或完全無反應?，F將其改造為液壓控制系統(EH)獨立油站(見圖1)，油管道材質均為不銹鋼。保留原液壓系統的主汽門操縱座和危急遮斷系統，低壓安全油與高壓抗燃油用隔膜閥連接。

圖1 EH獨立油站

(2) 對2#高調門進行檢修，并調整其凸輪間隙(見圖2中A)。用撬杠使杠桿剛好與操縱座活塞下頂桿接觸而不移動活塞時,用塞尺測量凸輪間隙。球形墊片為0.04～0.08 mm墊片可以轉動或平移而不可以上下活動。

圖2 高調門凸輪間隙調整

(3) 利用2019年12月系統短停檢修機會，更換1#減溫減壓裝置內漏的減溫水閥。

4 改造效果

汽輪機于2019年12月完成檢修后投運，負荷量從4 MW提高至5 MW以上。且調節系統穩定性增強，沒有出現甩負荷現象。2020年1月14日，汽輪發電機滿負荷(15 MW)運行2 h未發現異常，在1#減溫減壓裝置全部退出檢修的情況下，保證了后系統的穩定運行，避免了系統的重復開停車，汽輪發電機改造達到預期效果。

5 經濟效益

改造后的經濟效益見表3。

表3 汽輪發電機改造前后負荷對比表

由表3可知：改造后汽輪發電機平均小時發電量增加了996 kW·h，按1 MW/h負荷計算，每年(以330 d計算)多發電量為788.8萬kW·h。工業用電價格按0.5元/(kW·h)計算，每年至少可節約394.4萬元。

6 結語

通過汽輪發電機改造，不僅提高發電量，增加了效益，同時也為系統的長周期穩定運行奠定了基礎。