优化汽轮机组无厂用汽启停

优化汽轮机组无厂用汽启停

徐仁刚

盐城发电有限公司 江苏盐城 224000

摘 要：针对盐城发电有限公司机组全停时无汽轮机启动轴封汽源，作者提出利用原有辅助蒸汽系统进行无厂用汽启停的方案，解析技术难点，优化技术措施、完善了厂用汽、轴封汽源控制操作注意事项和细则，解决了汽轮机组无厂用汽启停这一课题。

关键词：辅助蒸汽 一级旁路 高排 汽源控制

0 引言

为了响应国家节能减排政策，同时满足电力调度优化、电量市场化要求，该公司两台发电机组安排全停时间逐年升高。为满足电网调度对全停备用机组48小时内并网，对汽轮机组启停提出了更高的要求。

1. 课题背景分析

对于发电汽轮机组启动，首要条件需要启动汽源，然而该公司经多年改扩建后，已取消启动锅炉；备用机组启动需要外来汽源，给启动带来诸多不确定性，因此怎样解决汽轮机组无厂用汽启停的课题迫在眉睫。在对该公司现场调查中了解到汽轮发电机组设有辅助蒸汽系统，安装设计中包含由高压缸排汽供厂用汽母管系统（辅助蒸汽系统），但设计厂方没有具体说明、使用方法，因此使用该系统解决无启动汽源提供了很好的途径。

2. 无厂用汽启停技术难点

辅助蒸汽系统汽源的确定，要充分考虑到机组启动、低负荷、正常运行及厂区的用汽情况，对于单元制中间再热机组，再热冷段供汽汽汽源可接至高压旁路之后，这样在机组启动、低负荷及机组甩负荷工况下，只要旁路系统投用，且其蒸汽参数能满足用汽要求时，就能供应辅助蒸汽；当旁路系统切除，再热冷段蒸汽能满足要求时，由高压缸排汽供辅助蒸汽。该供汽管道上装有止回阀，防止辅助蒸汽倒流汽轮机；当机组负荷大于额定负荷70％以上时利用汽轮机与辅助蒸汽压力相一致的抽汽供辅助蒸汽，并且在抽汽供汽管与辅助蒸汽联箱之间不设减压阀，在辅助蒸汽联箱所要求的一定压力范围内滑压运行，从而减少了压力损失，提高机组运行的经济性，接入辅助蒸汽的抽汽管道上也应装止回阀。

通过对该公司调查研究中各项参数分析，对于无厂用汽机组启停，需要对如何使用高压缸排汽供辅助蒸汽系统以下几种情况重点解决。

1、 单机运行期间机组跳闸时，无备用汽源启动

针对单机运行时发生故障停机或电网需要，应停止全厂非生产用汽，通过锅炉的主蒸汽和再热蒸汽一、二级旁路和高排至厂用汽母管的调节将高压缸排汽供至辅助蒸汽系统，将汽轮机轴封汽切为辅助蒸汽系统供汽，维持机组真空。当机组故障排除尽快点火，对高压旁路调节，维持再热汽压，再热汽冷端向厂用辅汽母管供汽；投入除氧器辅汽加热，注意监视除氧器水位；汽轮机冲转条件满足后冲转至3000RPM，恢复发电机并网。当机组故障跳闸不能恢复运行应按正常预案处理，同时停止全厂非生产用汽，通过锅炉主蒸汽和再热蒸汽调节一、二级旁路和高排至厂用汽母管调节将高压缸排汽供至辅助蒸汽系统，将汽轮机轴封汽切为辅助蒸汽系统，维持机组真空，保证汽轮机安全停机或破坏真空停机。

2、 全停机组时，无备用汽源启动

针对机组启动时由于没有备用辅助汽源提供机组启动的轴封汽时。对于机组启动，首先恢复锅炉点火，当锅炉主蒸汽起压后，调整机组一旁、关二旁维持再热汽压，调节锅炉再热汽冷段至厂用辅汽母管供汽，保证机组启动辅汽汽源，同时要停止辅助蒸汽系统的使用，维持厂用汽母管压力。投用辅助蒸汽系统向汽轮机轴封供汽，维持机组真空，直至汽轮机三级抽汽替代高排辅助蒸汽。

3. 无厂用汽启停解决方案及实施细则要点

1、 无备用汽源启动注意事项及要点

⑴轴封没有汽源，汽机处于冷态，采用不投轴封抽真空方式运行，维持凝汽器低真空。在启动时用主蒸汽或经过高旁用冷再供厂用汽至轴封系统时，要对厂用汽母管、轴封母管压力、温度监视，控制轴封参数稳定。⑵备用机组停运时间长，注意水质监视，加强排污。⑶冷态启动点火前和无轴封供汽时启动射泵。⑷锅炉起压0.15MPa后，及时关闭疏水和排汽。蒸汽温度达到150℃，切换轴封汽源至辅汽蒸汽系统。⑸旁路运行时及时投入凝汽器喷水减温。⑹汽机高旁后压力、温度达到要求，轴封切换至冷再供汽。

2、单机停运时的实施细则

厂用汽控制措施：⑴关闭运行机组三抽至厂用汽母管，厂用汽母管停役。开足运行机组厂用汽母管疏水，调整运行机组厂用汽母管疏水；备用锅炉炉底加热门前和厂用汽母管进行疏水，疏水门待轴封汽切换正常后关闭。⑵开足运行机组高排至厂用汽疏水阀疏水后，开启高排至厂用汽，稍开高排至厂用汽对厂用汽母管暖管，关闭高排至厂用汽疏水阀，正常后调节厂用汽母管压力。开启一旁至地沟疏水门，进行充分疏水。（如高排至厂用汽母管压力不够，可调整一旁，保证厂用汽母管压力，注意二旁在关闭位置，一旁后压力≯1MPa）。机组负荷80MW时，切换轴封汽。

轴封汽源控制措施：⑴检查轴封汽减温水关闭。检查厂用汽至轴封汽已疏水。开启厂用汽至轴封，关闭四腔室至轴封汽，控制调整高低压轴封压力正常。（注意如轴封压力低影响机组真空可提高厂用汽母管压力）。⑵轴封汽切换正常后，关闭厂用汽疏水。（视情况开备用锅炉炉底加热门前疏水，以保证厂用汽各段温度正常）。机组负荷60MW时，切除除氧器压力低联锁。发电机解列，机组打闸后，停射泵、全开真空破坏门。

3、 机组全停时启动实施细则

厂用汽控制措施：⑴启动机组锅炉起压后，调整一、二旁，利用高排对厂用汽母管道进行暖管，供汽。⑵开启动机组厂用汽母管疏水，调整启动机组厂用汽母管疏水；开备用机组炉底加热门前疏水；对备用机组厂用汽母管、炉底加热门充分疏水，待轴封供汽正常后关闭；检查确认厂用汽母管已疏水充分，开启一旁至5%；检查高排至厂用汽调节阀在关闭位置，开高排至厂用汽，稍开高排至厂用汽调节阀，对厂用汽母管暖管。厂用汽母管压力要利用一、二旁、高排至厂用汽调节阀联合调整，使厂用汽母管压力在0.25MPa。（注意一旁后压力≯1MPa、最高≯3MPa、温度≯400℃、最高≯450℃、二旁后温度≯180℃、厂用汽母管压力最高≯0.8MPa）主汽压力达1 MPa，向轴封供汽。

轴封汽源控制措施：检查启动机组四腔室至轴封供汽、汽平衡至轴封供汽关闭。检查厂用汽至轴封汽疏水充分，缓慢开厂用汽至轴封，调整高低压轴封压力在正常范围内。（如轴封压力低影响机组真空可提高厂用汽母管压力）。轴封汽投用正常后，关闭厂用汽疏水。（视情况稍开备用机组炉底加热门前疏水，以保证厂用汽母管各段温度正常）机组冲转后，在保证轴封汽量的情况下减小一旁后压力，确保高排逆止门打开。800转暖机结束，升速过程中厂用汽压力会有波动，随时调节厂用汽压力，确保轴封汽维持真空正常，（调节手段为关小二旁和开高排至厂用汽调节阀），旁路调节时应加强机炉人员联系。

4. 结论

通过以上优化后的启停方案细则实施后，该公司无厂用汽机组启、停取得了成功；并在2019年12月该公司单机运行跳闸事故处理时得到了很好的应用，并及时完成各项操作恢复运行，达到了预期的效果。

参考文献：

[1] 《单元发电机组汽轮机启动工况》：水利电力出版社．

[2] 《汽轮机设备及运行》：中国电力出版社．

[3] 《热力发电厂》：中国电力出版社．

^{作者简介：}

^{徐仁刚（1978—），男，江苏盐城，工程师，从事电力生产及调度。}