600 MW機組B級檢修后軸封供汽母管溫度大幅波動原因淺析

王 波

(華電電力科學研究院，杭州 310030)

600 MW機組B級檢修后軸封供汽母管溫度大幅波動原因淺析

王 波

(華電電力科學研究院，杭州 310030)

某600 MW機組在B級檢修后出現軸封供汽母管溫度大幅度波動現象，直接影響了機組運行安全性。通過詳細分析找到了問題原因，提出了運行維護措施以及技術改造方案以供工程應用參考。

汽輪機；軸封蒸汽

0 引 言

軸封系統是汽輪發電機組中的重要熱力系統。軸封供汽母管溫度大幅波動對于汽輪機安全運行具有很大的威脅性。機組運行中若軸封供汽母管溫度大幅降低，則軸封供汽母管蒸汽將變為不飽和蒸汽，甚至凝結成水，這部分濕蒸汽和水會在降負荷時可能被帶入汽輪機汽封，造成蒸汽與金屬產生很大的溫度差，汽封區域轉子金屬的熱應力過高，這對軸封片和轉子的壽命影響很大，同時可能造成汽缸進水、引起汽輪機靜止部件的差脹過大，甚至引起大軸彎曲，嚴重威脅機組運行安全。

1 系統及設備簡介

國內某電廠600 MW機組采用哈爾濱汽輪機廠與三菱公司聯合設計、生產的超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、反動、凝汽式汽輪機。本機組軸封系統為閉式自密封系統。壓力控制由輔汽供汽調節閥和溢流調節閥組成，在機組啟動初期及低負荷(<75%)時，由輔汽向高、中、低壓汽封供汽，按照設計高壓缸汽封在10%額定負荷時實現自密封，中壓缸在20%額定負荷實現自密封，在75%額定負荷左右，高、中壓缸的漏汽可以滿足低壓缸汽封的需求量，此時汽封系統達到自密封。高中壓汽封漏汽除向低壓軸封供汽外，多余的蒸汽通過溢流調節閥排往低背壓凝汽器。

2 運行中出現的現象

機組B級大修前，未能達到軸封系統的自密封要求，高中壓缸基本能夠自密封，但低壓軸封仍需輔汽供給。大修后在負荷500 MW左右時，在維持軸封母管供汽壓力為規程規定值后輔汽供汽調節閥全關，溢流調節閥也全關，說明高中壓汽封漏汽勉強能維持低壓軸封供汽，不會發生溢流。

機組在實現軸封系統自密封后，軸封供汽母管溫度跟隨負荷變化大幅度變化，在負荷低于500 MW時，由于輔汽供汽調節閥的開啟，軸封供汽母管溫度在240 ℃左右，低壓軸封進汽溫度約210 ℃左右，當負荷加至約500 MW以上時，輔汽調節閥及溢流調節閥全關，約2小時后，軸封供汽母管溫度降至120 ℃以下，當機組負荷高于500 MW后軸封供汽母管溫度由120 ℃馬上升至255 ℃，低壓差脹也由16.07 mm上升至17.16 mm。 現場軸封系統管道示意圖如圖1所示。

圖1 軸封系統管道示意圖

3 原因分析

當軸封系統達到自密封后輔汽調節閥及溢流調節閥及其管道疏水門關閉后，軸封供汽母管中會出現蒸汽靜滯現象，使得管內蒸汽溫度下降。當負荷降低至軸封供汽母管壓力低于輔汽調節閥動作設定值時，輔汽調節閥開啟之后使得軸封供汽母管蒸汽流通，母管溫度便升高至正常值，這是造成現階段軸封供汽母管溫度大幅波動的原因。這種波動對于汽輪機安全運行具有很大的威脅性。如果負荷在較長時間保持75%額定負荷運行之后，軸封供汽母管蒸汽將變為不飽和蒸汽，甚至凝結成水，由于母管本身疏水系統沒有設計疏水器，這部分濕蒸汽和水可能會被帶入汽輪機汽封。而在降負荷初期，汽封進汽處金屬溫度仍然較高，造成蒸汽與金屬產生很大的溫度差，汽封區域轉子金屬的熱應力過高，這對軸封片和轉子的壽命影響很大，同時可能造成汽缸進水、引起汽輪機靜止部件的差脹過大，甚至引起大軸彎曲，威脅機組運行安全。

4 結束語

文中所述某600 MW機組在B級大修后出現軸封供汽母管溫度大幅波動現象，這嚴重影響汽輪機組運行安全性。筆者在分析了出現這種現象的原因后提出以下運行及檢修建議：

(1)可在機組下次檢修時在軸封供汽母管低點加裝疏水器。

(2)目前比較方便的辦法是：通過熱工整定將溢流調節閥保持有1%～2%的最小開度，使得溢流調節閥保持在微開狀態，讓軸封供汽母管保持汽流流通。

(3)在機組降負荷至低于75%額定負荷前應

確認軸封供汽母管溫度在規定值，才能繼續降負荷，以保證機組運行安全性。

(4)在軸封供汽母管輔汽供汽電動門處加裝帶節流孔的暖管旁路，如圖2所示。

圖2 加裝暖管旁路示意圖

(5)此外，機組在高負荷運行時軸封供汽母管溢流閥會有一定開度，使得參數較高的蒸汽直接排入凝汽器疏水擴容器，影響機組的經濟性，建議在下次檢修中，將溢流蒸汽接至軸封加熱器，可提高機組經濟性。

[1] 王 巖.660 MW超臨界機組低溫省煤器配置方案研究[J].應用能源技術，2013，7.

The Analysis of Seal Steam Temperature Fluctuations in a 600 MW Unit after the B Level Overhauling

WANG Bo

(HUADIAN Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China)

It is the temperature fluctuation of seal steam in A 600 MW unit after the B level overhaul, and it directly affects the safety of the unit operation. We find the cause through detailed analysis, and propose operation maintenance measures and technical reformation scheme. This is a reference for the application of Engineering Technology.

Turbine; Seal steam

2015-05-27

2015-06-11

王波(1984-)，男，工程師，從事汽輪機及熱力系統試驗研究工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.006

TK264.9

B

1009-3230(2015)07-0021-03