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汽輪發(fā)電機組夏季運行在安全區(qū)內(nèi)的措施

文檔作者：蘇玉莉李本鋒文檔來源： 1．神華國際貿(mào)易有限責(zé)任公司 2．中國大唐集團科技工程有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月07日
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第3l卷第9期
2009年9月
華電技術(shù)
Huadian Technology
Vol_31 No．9
Sep．2009
汽輪發(fā)電機組夏季運行在安全區(qū)內(nèi)的措施
蘇玉莉 ，李本鋒
(1．神華國際貿(mào)易有限責(zé)任公司，北京100011；2．中國大唐集團科技工程有限公司，北京100097)
摘要：對目前國產(chǎn)200MW 空冷發(fā)電機組夏季運行中的問題進行了分析，提出了針對性的措施和建議，以確保機組運
行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
關(guān)鍵詞：運行工況點；真空變化；調(diào)整措施
中圖分類號：TK 37 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1674—1951(2009)09—0058—02
0 引言
2O世紀(jì)9O年代初，國產(chǎn)200 MW空冷發(fā)電機組
是靠空氣流通進行冷卻，由于夏季環(huán)境溫度高且空
氣流通差，普遍存在冷卻效果差、機組真空低、負荷
帶不起來、無法保證機組運行在安全區(qū)內(nèi)的問題。
為了能及時提醒值班人員密切關(guān)注機組的運行工
況，確保機組的安全穩(wěn)定運行，將機組的運行工況點
劃分為4個區(qū)域：過渡區(qū)、限時區(qū)、危險區(qū)和安全區(qū)。
本文就運行工況點劃分的理論依據(jù)及如何保證機組
運行的安全性和經(jīng)濟性進行簡要的分析。
1 運行工況點劃分依據(jù)
運行工況點的位置是由調(diào)節(jié)級后壓力和所對應(yīng)
的真空值決定的，其實質(zhì)上反映的是機組的容積流
量，且不與容積流量一一對應(yīng)。由調(diào)節(jié)級壓力為橫
坐標(biāo)，真空為縱坐標(biāo)構(gòu)成一個坐標(biāo)系，然后，在該坐
標(biāo)平面的第一象限由原點出發(fā)依據(jù)機組所允許的最
小容積流量繪制出3根線(即過渡線、限時線和危
險線)，由這3根線劃分成了4個區(qū)，即為過渡區(qū)、限
時區(qū)、危險區(qū)和安全區(qū)。也就是說，只要運行工況點
位于安全區(qū)內(nèi)，就可以保證機組的安全穩(wěn)定運行。
機組的容積流量是機組流量與比容的乘積，一
般作為高背壓、大容量機組的主要安全運行指標(biāo)來
嚴(yán)格控制。大容量機組的末級葉片一般很長，在正
常3000 r／min轉(zhuǎn)速下運行時，由于離心力的作用，其
葉片頂部所承受蒸汽的作用力遠大于其根部，當(dāng)容
積流量小于某一極限時，蒸汽受離心力的作用都集
中于尾部葉片，特別是末級葉片端部，在其根部附近
形成真空，極易造成斷葉片事故。而對于高背壓機
組來說，由于真空值偏低，使容積流量值偏小，更容
易造成由于容積流量低至下限而引起的斷葉片事
收稿日期：2009—07—09
故，所以，在低真空時要及時調(diào)整負荷或真空，以保
證工況點在安全區(qū)內(nèi)。
2 保證機組運行在安全區(qū)內(nèi)的措施
2．1 協(xié)調(diào)好負荷與真空的關(guān)系
要保證運行工況點在安全區(qū)內(nèi)，一要提高調(diào)節(jié)
級壓力，二要提高真空。在外界條件不變的情況下，
由于調(diào)節(jié)級壓力與蒸汽流量成正比，所以提高負荷
就可以提高調(diào)節(jié)級壓力；要提高真空，則應(yīng)減少排汽
量，而要減少排汽量就必須降低負荷。由此來看，二
者是互相矛盾的。根據(jù)觀察，調(diào)節(jié)級壓力與真空隨
負荷的變化量記錄數(shù)據(jù)見表1。
表1 調(diào)節(jié)級壓力與真空隨負荷的
變化量記錄數(shù)據(jù)
由表1可以看出，在加負荷后，調(diào)節(jié)級壓力增大
比真空降低的數(shù)值要大。在此情況下，調(diào)節(jié)級壓力
對運行工況點的影響要比真空大，因此，在不超過額
定運行參數(shù)的前提下，在一定范圍內(nèi)增加負荷對提
高機組運行的安全性有幫助。只要通過試驗，積累
充分?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)該可以尋求到一個相對最佳的運行工
況，在保證機組安全運行的前提下，保持一個較高
的、較為合理的負荷水平，既可保證機組安全穩(wěn)定
性，也可以提高機組的經(jīng)濟性。
2．2 提高機組的真空
真空系統(tǒng)運行的好壞對汽輪機運行的經(jīng)濟性和
安全性有很大的影響。由于汽輪機組真空降低，蒸
汽的有效焓降將減少，在蒸汽流量不變的情況下，汽
輪發(fā)電機組出力下降。在汽輪發(fā)電機組出力不變的
情況下，如果汽輪機組真空降低，機組的蒸汽流量將
增大，以保持汽輪發(fā)電機組出力不變，機組經(jīng)濟性將
第9期 蘇玉莉，等：汽輪發(fā)電機組夏季運行在安全區(qū)內(nèi)的措施 ·59·
會下降。機組真空降低，排汽缸溫度將會上升，機組
冷源熱損失增大，循環(huán)熱效率就會降低。在一般情
況下，真空度每變化1％，可使汽輪機熱耗率變化
0．7％ 一l％ ，煤耗變化約1 g／(kW ·h)。由此可見，
提高真空是保證機組運行在安全區(qū)內(nèi)和機組經(jīng)濟性
較為有力的措施。
提高真空的措施有以下8項：
(1)按規(guī)程規(guī)定進行真空嚴(yán)密性試驗，加強對
凝汽器進／出口水溫、端差、真空、過冷度等運行參數(shù)
的綜合分析，找出影響機組真空的主要原因，制訂處
理措施。 ‘
(2)注意對軸封供汽壓力的調(diào)整?，F(xiàn)場常常為
了保證軸封供汽不外冒，將低壓軸封供汽壓力調(diào)整
得比較低，造成低壓軸封處向內(nèi)漏空氣。因此，應(yīng)保
證軸封供汽的足夠壓力，以防漏人空氣，影響機組
真空。
(3)維持射水池(真空泵人口水池)的水溫在較
低水平。某臺200 MW 機組試驗表明，當(dāng)工作水溫在
26—42℃變化時，水溫每升高1℃ ，真空則下降
0．065～0．133 kPa。當(dāng)射水池水溫高時，射水抽氣器
的工作效率明顯降低。因此，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度及時換
水，保證射水池水位及射水抽氣系統(tǒng)的正常運行。
(4)降低循環(huán)水溫度。要降低循環(huán)水溫度，必
須提高空冷塔冷卻三角的換熱效果，如保證百葉窗
的開度；保證充足的循環(huán)水量，在夏季天氣炎熱時，
采取增開循環(huán)水泵，增加循環(huán)水流量的方法來阻止
凝結(jié)器真空的惡化，通過試驗與計算尋找機組的最
佳真空。
(5)保證凝汽器水位正常。凝汽器水位過高會
使熱交換空間減少，影響真空，嚴(yán)重時會淹沒部分換
熱面，導(dǎo)致機組真空急劇下降而引起機組跳閘。同
時，應(yīng)保證凝結(jié)水系統(tǒng)的嚴(yán)密性，理由與軸封供汽
相同。
(6)提高凝結(jié)器膠球清洗裝置投入效果。實踐
證明，凝結(jié)器膠球清洗是避免凝結(jié)器冷卻管結(jié)垢行
之有效的方法。機組運行中加強凝結(jié)器反沖洗，避
免凝結(jié)器冷卻管堵塞影響凝結(jié)器真空，加強凝結(jié)器
定期反沖洗的監(jiān)督，延長凝結(jié)器反沖洗時間，提高凝
結(jié)器反沖洗的效果，最大限度地減少冷卻管的堵塞
和淤泥沉積結(jié)垢。實踐證明，利用機組臨修等停機
機會進行凝結(jié)器冷卻管的水力機械清洗的方法能有
效清除冷卻管中沉積的淤泥，提高凝結(jié)器真空，增加
機組經(jīng)濟性。建議在加裝膠球沖洗裝置之前，每3
個月進行一次冷卻管的水力機械清洗。
(7)利用機組停運的機會，加強對凝結(jié)器真空
系統(tǒng)的查漏，確認(rèn)泄漏點，如有必要，在大修時更換
真空系統(tǒng)的部分腐蝕嚴(yán)重疏水管道和閥門，可提高
真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，盡可能使機組的真空嚴(yán)密性在
合格的范圍。
(8)運行中注意檢查主、再熱蒸汽管道疏水以
及汽缸疏水關(guān)閉是否嚴(yán)密，以減少凝結(jié)器的熱負荷。
注意檢查凝結(jié)器各反沖洗門關(guān)閉是否嚴(yán)密，以減少
因管路短路造成的冷卻水損失。
2．3 保證機組運行參數(shù)
保證機組的主、再熱蒸汽的運行參數(shù)在規(guī)定范
圍內(nèi)的較高值，也是保證機組運行在安全區(qū)內(nèi)，提高
機組經(jīng)濟性的重要手段。若機組主蒸汽、再熱蒸汽
的溫度、壓力降低，蒸汽的有效焓降將會減少，在蒸
汽流量不變的條件下，汽輪發(fā)電機組出力將下降，如
發(fā)電機出力不變，則機組的蒸汽流量將增大，機組經(jīng)
濟性下降。
從理論計算角度來講，機組主／再熱蒸汽溫度、
壓力的升高可以提高機組經(jīng)濟性，但溫度升高將使
設(shè)備、管道的溫度同步升高，材料蠕變速度加快，蠕
變極限變小，使機組壽命受到不良影響。主／再熱蒸
汽壓力升高使得設(shè)備、管道內(nèi)部應(yīng)力增大，且造成排
汽濕度增大，加重汽輪機末級葉片的腐蝕，嚴(yán)重威脅
機組安全運行。因此，運行人員應(yīng)加強監(jiān)視和調(diào)整，
保證主、再熱蒸汽運行參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)并維持較
高水平，才能保障運行機組安全、經(jīng)濟運行。
3 結(jié)束語
事實上，影響機組運行在安全區(qū)內(nèi)和保證機組
熱經(jīng)濟性的因素還有很多，調(diào)整手段也不限于此。
本文僅就幾個主要因素進行了淺顯的分析，為機組
正常運行調(diào)整和設(shè)備治理提供一些簡單有效的方
法。在實際工作中，保持汽輪發(fā)電機組夏季運行在
安全區(qū)內(nèi)，還要依賴運行人員結(jié)合機組運行狀態(tài)的
即時操作和檢修人員的精心檢修。
(編輯：白銀雷)
作者簡介：
蘇玉莉(1971一)，女，山西稷山人，工程師，從事工程招
投標(biāo)管理方面的工作。
李本鋒(1970一)，男，山西汾陽人，工程師，從事電廠化
學(xué)水處理方面的工作。

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