660MW機(jī)組低壓汽封溫度異常處理及改進(jìn)

谷生虎

摘 要：針對(duì)2臺(tái)660 MW超超臨界機(jī)組低壓汽封調(diào)整困難、溫度超標(biāo)及軸封帶水等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析表明，調(diào)整問(wèn)題主要是測(cè)點(diǎn)位置離霧化噴嘴過(guò)近、溫度異常主要是測(cè)點(diǎn)處代表性不強(qiáng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)檢查、調(diào)查研究、確定處理方案，并結(jié)合機(jī)組檢修分步落實(shí)，解決了低壓汽封溫度異常引起的超溫、帶水、摩擦、振動(dòng)等一系列問(wèn)題，提高了機(jī)組安全性。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；低壓汽封；超溫；帶水

中圖分類號(hào)：TK263 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 概述

蕪湖發(fā)電公司2臺(tái)機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N660-25/580/600型超超臨界凝汽式汽輪機(jī)，汽封系統(tǒng)采用自密封汽封系統(tǒng)，即在機(jī)組正常運(yùn)行（60 %以上負(fù)荷）時(shí)，由高、中壓缸軸端汽封的漏汽經(jīng)噴水減溫后向低壓缸軸端汽封供汽的汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)，多余漏汽經(jīng)溢流站溢流至#8低壓加熱器或凝汽器；在機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行階段，汽封供汽由外來(lái)蒸汽（輔汽）提供。主機(jī)的低壓段軸封汽母管為小機(jī)的軸封汽提供汽源。該汽封系統(tǒng)從機(jī)組啟動(dòng)到滿負(fù)荷運(yùn)行，全過(guò)程均能按機(jī)組汽封供汽要求自動(dòng)進(jìn)行切換。要求在所有運(yùn)行工況下，溫度調(diào)節(jié)站均自動(dòng)維持低壓汽封腔室處溫度在121 ℃～177 ℃。由于低壓汽封系統(tǒng)主要是防止低壓缸軸端部分的空氣漏入汽缸，但如果低壓汽封溫度低于這個(gè)范圍，會(huì)由于過(guò)熱度小造成軸封處帶水，特別是在正常運(yùn)行或熱態(tài)啟動(dòng)中，安全風(fēng)險(xiǎn)更大；另一方面，還需考慮轉(zhuǎn)子汽封處的金屬溫度較汽缸要高，軸封汽又要保證與其溫差不可過(guò)大，避免冷卻轉(zhuǎn)子而影響差脹變化。

該廠機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行后，低壓汽封先后發(fā)生了以下問(wèn)題：1）低壓汽封溫度難于控制，溫度波動(dòng)大；2）低壓汽封溫度顯示在185 ℃～200 ℃，不符合技術(shù)監(jiān)督要求；3）低壓汽封帶水，低壓軸封磨損，瓦振大。經(jīng)過(guò)多次處理、完善與改進(jìn)后，徹底解決了低壓汽封問(wèn)題。

1 改進(jìn)措施

首先，低壓汽封溫度難于控制，溫度波動(dòng)大，查看低壓汽封溫度曲線，發(fā)現(xiàn)與低壓汽封減溫水調(diào)整門曲線幾乎同步波動(dòng)，反應(yīng)過(guò)于靈敏，低壓汽封難于控制到穩(wěn)定的溫度。通過(guò)檢查現(xiàn)場(chǎng)安裝情況，發(fā)現(xiàn)低壓汽封母管直管段較短，由于位置原因母管有上揚(yáng)趨勢(shì)，導(dǎo)致安裝溫度測(cè)點(diǎn)位置未能按說(shuō)明書要求，安裝在噴嘴后不小于12.1 m處，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝位置僅3 m左右，低壓汽封減溫水未能充分霧化，使測(cè)量溫度驟降立即關(guān)閉減溫水調(diào)門，過(guò)關(guān)后溫度急劇上升，導(dǎo)致溫度隨減溫水調(diào)節(jié)閥大幅度波動(dòng)而難以控制穩(wěn)定。根據(jù)分析采取將溫度測(cè)點(diǎn)移位至母管末梢——A、B側(cè)低壓缸三通前（距噴嘴距離13 m處），運(yùn)行一段時(shí)間，基本穩(wěn)定在170 ℃～180 ℃，基本解決了低壓汽封難以調(diào)節(jié)的故障。

其次，隨著凝泵深度變頻節(jié)能調(diào)整，供低壓汽封減溫水的壓力下降，使低壓汽封減溫水調(diào)節(jié)閥開度在100 %時(shí)，低壓汽封仍超過(guò)低壓汽封上限值（177 ℃）。并在集團(tuán)公司技術(shù)監(jiān)督檢查中提出：1號(hào)機(jī)低壓汽封供汽溫度189 ℃，超過(guò)運(yùn)規(guī)高限定值，要求落實(shí)整改。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，#1、2機(jī)均存在調(diào)節(jié)閥全開，低壓汽封只能控制在180 ℃～200 ℃，調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析見表1。

從表1可以看出，低壓汽封母管溫度隨著凝結(jié)水壓力的降低而升高。

從現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)布置和運(yùn)行狀況分析原因：

（1）噴嘴或?yàn)V網(wǎng)堵塞：凝結(jié)水雜母系統(tǒng)布置在凝結(jié)水系統(tǒng)末端，機(jī)組啟停管道中聚集銹垢、雜物造成調(diào)整門卡澀、濾網(wǎng)堵塞；易導(dǎo)致冷卻水量少，低壓軸封減溫器噴水霧化效果不好，不能起到噴水減溫作用。

（2）低壓軸封母管溫度是隨機(jī)組負(fù)荷的變化以及凝泵變頻運(yùn)行凝結(jié)水壓力的高低而變化，說(shuō)明減溫水調(diào)節(jié)閥通流不夠，100 %開度不能滿足調(diào)節(jié)需要（廠家提供同類機(jī)組出現(xiàn)過(guò)因設(shè)計(jì)時(shí)為工頻凝泵壓力，實(shí)際運(yùn)行時(shí)為變頻出力，導(dǎo)致減溫水壓力低于設(shè)計(jì)值，通過(guò)改進(jìn)噴嘴解決）。

（3）測(cè)點(diǎn)溫度的真實(shí)性，代表性不強(qiáng)。

經(jīng)專業(yè)會(huì)討論，在停機(jī)中分別對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行檢查、清洗，霧化噴嘴疏通試驗(yàn)，均未發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。進(jìn)一步檢查低壓汽封冷卻水調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口門、旁路門及管道檢查，亦沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。聯(lián)系廠家定制改進(jìn)型噴嘴，按改造方案在U201A級(jí)檢修中更換時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)低壓汽封穿缸管道未按要求進(jìn)行套管保護(hù)，可能存在明顯降溫現(xiàn)象，經(jīng)比對(duì)檢查運(yùn)行中#1機(jī)組，低壓汽封顯示190 ℃，但低壓汽封管道溫度較低，拆開低壓汽封儀表接頭處積水明顯。結(jié)合歷次機(jī)組啟動(dòng)中低壓軸封處有異音、振動(dòng)，檢修中解體發(fā)現(xiàn)低壓軸封磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)討論決定：暫不更換低壓汽封減溫水噴嘴，采取將低壓汽封經(jīng)低壓缸的穿缸管道全部增加保護(hù)套管，并在離低壓軸封最近的汽封管道上增加4個(gè)低壓缸軸封腔室溫度測(cè)點(diǎn)，采用用4個(gè)腔室溫度取中值控制減溫水開度，保留原母管溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)、驗(yàn)證。

2 改造效果

經(jīng)改進(jìn)實(shí)施后，低壓汽封腔室控制溫度正常（#3～6軸封腔室溫度分別為160 ℃、174 ℃、155 ℃及130 ℃），調(diào)節(jié)性能可靠，低壓軸封無(wú)帶水、啟動(dòng)中振動(dòng)等現(xiàn)象。根據(jù)DCS中參數(shù)比較，增加完整的保護(hù)套管后，低壓汽封母管溫度較低壓軸封腔室溫度約高了70 ℃左右，說(shuō)明原缺少套管的低壓汽封穿缸管道溫度降應(yīng)更大，即原低壓汽封母管“超溫”（189 ℃），實(shí)際低壓軸封腔室溫度在100 ℃左右，低于低壓汽封最低值121 ℃，導(dǎo)致因過(guò)熱度小而產(chǎn)生軸封帶水現(xiàn)象。該次改進(jìn)既保證了低壓軸封真實(shí)溫度在合格范圍內(nèi)，又解決了低壓軸封帶水的安全隱患，完全達(dá)到了預(yù)期效果。

3 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到基建遺留問(wèn)題、運(yùn)行方式變化、機(jī)組老化等原因造成的一系列問(wèn)題，影響機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽輪機(jī)低壓汽封溫度，尤其是低壓汽封腔室中軸封溫度的過(guò)熱度，直接影響機(jī)組軸系的摩擦、振動(dòng)，甚至導(dǎo)致機(jī)組非停事件。因此專業(yè)人員根據(jù)原廠說(shuō)明書、技術(shù)資料以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，及時(shí)進(jìn)行處理、優(yōu)化改進(jìn)非常必要，也是保證機(jī)組安全運(yùn)行的技術(shù)保障。特別是在當(dāng)前火電行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)下，機(jī)組靈活性調(diào)度、深度調(diào)峰及對(duì)外供熱，均會(huì)改變機(jī)組性能的變化，設(shè)備優(yōu)化與技術(shù)改造尤為重要。

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