東汽150MW機(jī)組快冷裝置一串二模式的研究與應(yīng)用

張海玲

摘 要：隨著電力企業(yè)生產(chǎn)能力的提高，機(jī)組停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)企業(yè)的利益有直接的影響，快冷裝置的成功應(yīng)用對(duì)節(jié)約檢修時(shí)間起到至關(guān)重要的作用，是火力發(fā)電廠提高經(jīng)濟(jì)效益的一種手段，本文就快冷裝置投運(yùn)中存在的問(wèn)題及快冷裝置一串二模式的應(yīng)用進(jìn)行分析和論述，并提出快冷裝置一串二模式的安全運(yùn)行措施。

關(guān)鍵詞：快冷裝置 一串二模式 安全運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TH17文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）06-0-01

引言

近幾年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，高耗能企業(yè)的崛起，促進(jìn)了發(fā)電企業(yè)的生存與發(fā)展，同時(shí)也突顯了汽輪機(jī)停機(jī)后冷卻時(shí)間與機(jī)組檢修工期和發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益之間的矛盾。目前，國(guó)內(nèi)部分發(fā)電廠為了縮短汽輪機(jī)停機(jī)冷卻時(shí)間配置了汽輪機(jī)快冷裝置，但如快冷裝置使用不當(dāng)將會(huì)造成快冷裝置電氣元件損壞和集氣箱爆炸、機(jī)組汽缸受熱不均勻而造成啟動(dòng)后軸系振動(dòng)，或發(fā)生因壓縮空氣溫度控制不好導(dǎo)致汽輪機(jī)上下缸的溫差大、汽輪機(jī)內(nèi)外缸溫差大、高壓缸和中壓缸溫差大引發(fā)的設(shè)備損壞事故。為了解決以上問(wèn)題，內(nèi)蒙古君正能源化工集團(tuán)有限公司發(fā)電廠通過(guò)多年快冷裝置的投運(yùn)實(shí)踐，研究了一套安全、可靠的快冷裝置一串二模式使用方法，不僅大大節(jié)約了檢修工期，也創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

一、快冷裝置的配置

內(nèi)蒙古君正能源化工集團(tuán)有限公司發(fā)電廠是一座高耗能自備電廠，汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的150MW抽凝式汽輪機(jī)，兩臺(tái)機(jī)組配備一套鎮(zhèn)江市東南電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的快冷裝置，具體參數(shù)見下表：

設(shè)備型號(hào)及型式：PYQL—Ⅱ150臥式 冷卻空氣氣源：壓縮空氣 冷卻空氣壓力：0.4～0.8Mpa（a） 加熱電源總功率：150KW

最高加熱溫度：400℃ 空氣最大流量：40m3/min 設(shè)計(jì)壓力：0.88Mpa 工作壓力：0.80Mpa

生產(chǎn)廠家：鎮(zhèn)江市東南電力設(shè)備有限公司

二、快冷裝置的運(yùn)行方式

1.快冷裝置采用一串二模式的運(yùn)行方式，即#1、2機(jī)組共用一套快冷裝置。

2.在對(duì)汽輪機(jī)汽缸進(jìn)行冷卻時(shí)，空氣經(jīng)快冷裝置加熱后分三路進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)行冷卻：一路接至主蒸汽防腐管道，通過(guò)主蒸汽管道、高壓主汽閥、高壓調(diào)節(jié)汽閥進(jìn)入高壓缸進(jìn)行冷卻;一路接至汽缸夾層加熱聯(lián)箱進(jìn)汽閥前，通過(guò)夾層聯(lián)箱進(jìn)汽閥、夾層加熱聯(lián)箱，對(duì)高中壓缸夾層進(jìn)行冷卻;一路接至中壓缸導(dǎo)汽管疏水電動(dòng)門前，通過(guò)中壓缸導(dǎo)汽管疏水手動(dòng)門、中壓缸導(dǎo)汽管，對(duì)中壓缸進(jìn)行冷卻。

3.#1、2機(jī)組共用一套快冷裝置，因#1、2機(jī)組跨距較大，加熱的空氣輸送至汽缸內(nèi)后降溫過(guò)快，將會(huì)對(duì)#2機(jī)組汽輪機(jī)冷卻太快，導(dǎo)致因上下汽缸產(chǎn)生有害的熱應(yīng)力、熱變形而發(fā)生動(dòng)靜部分碰撞和磨損。為避免此類事件發(fā)生，故在#1、2機(jī)組中間設(shè)置了快冷集箱，經(jīng)快冷裝置加熱的空氣先流到快冷集箱進(jìn)行緩沖加熱，通過(guò)控制快冷集箱的溫度實(shí)現(xiàn)了#2機(jī)組快冷裝置的安全投運(yùn)。

4. 汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)缸上壁溫度低于300℃時(shí)，具備投入汽輪機(jī)快冷裝置的條件。

5. 在使用汽輪機(jī)快冷裝置時(shí)，必須始終保證輸送至汽缸內(nèi)部的熱空氣溫度與缸溫相差30～50℃。

6.每小時(shí)缸溫下降速度控制為6～8℃。

7. 在對(duì)#2機(jī)組汽輪機(jī)汽缸進(jìn)行冷卻時(shí)，采用中間集氣聯(lián)箱，保證集氣聯(lián)箱空氣溫度達(dá)到與汽缸壁溫相差50℃時(shí)，將集氣聯(lián)箱中的空氣通過(guò)管道輸送至#2機(jī)組汽缸各部位進(jìn)行緩慢冷卻。

8. 快冷裝置的使用方式為手動(dòng)調(diào)整，需要運(yùn)行人員對(duì)汽輪機(jī)缸溫的變化隨時(shí)查看，如人員檢查不到位，會(huì)造成缸溫下降慢達(dá)不到快速冷卻效果，或因缸溫下降太快造成設(shè)備損壞。因此，我廠計(jì)劃將快速冷卻裝置的相關(guān)溫度信號(hào)引入DCS中進(jìn)行集中控制，已將控制手動(dòng)門更換為電動(dòng)門，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)DCS中設(shè)定進(jìn)氣溫度而自動(dòng)調(diào)整閥門開度的功能。

三、快冷裝置的具體操作方法

逐漸開啟快冷聯(lián)箱進(jìn)氣門，調(diào)整進(jìn)氣壓力0.4～0.8Mpa。啟動(dòng)快冷聯(lián)箱#1、2電加熱器。根據(jù)疏水情況逐漸提高電加熱器設(shè)定溫度，檢查氣源溫度應(yīng)跟隨上升，注意#1、2加熱器升溫速度和設(shè)定溫度應(yīng)保持一致，逐漸關(guān)閉各疏水門。分別開啟快冷裝置至高缸快冷進(jìn)氣門、快冷裝置至中缸快冷進(jìn)氣門、快冷裝置至夾層快冷進(jìn)氣門。

當(dāng)快冷進(jìn)氣溫度小于高、中壓內(nèi)缸溫度30～50℃時(shí)，啟動(dòng)高壓燃油泵，在DEH盤上開啟高中壓主汽閥，在手動(dòng)控制盤上開啟部分中壓調(diào)節(jié)閥，每小時(shí)缸溫下降速度為6～8℃。

四、快冷裝置投運(yùn)后的效果

機(jī)組從停機(jī)投入盤車開始，此時(shí)汽輪機(jī)缸溫在480℃左右，汽輪機(jī)缸溫的下降速率6～8℃，隨著缸溫的下降，溫降速率越來(lái)越小1～1.5℃，汽輪機(jī)缸溫下降到150℃時(shí)方可停止連續(xù)盤車，改為定期盤車，缸溫下降到100℃以下時(shí)，才可以進(jìn)行汽輪機(jī)本體的檢修工作。正常情況下機(jī)組停止后8～10天缸溫才能降到150℃.我廠自投運(yùn)至今共投入汽輪機(jī)快冷裝置7次（4次大修，3次中修），投入后可以提前3天滿足汽輪機(jī)檢修條件。

通過(guò)使用快冷裝置，使機(jī)組檢修時(shí)間縮短，給我廠帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀，按提前3天來(lái)計(jì)算，我廠為150MW機(jī)組，一天發(fā)電量3600MW，3天是10800MW，按0.1元計(jì)算為108萬(wàn)元，我公司從建廠至今共利用快冷裝置7次，為企業(yè)節(jié)約資金756萬(wàn)元，平均每年節(jié)約資金94.5萬(wàn)元。

結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，高耗能企業(yè)自備電廠發(fā)電機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)的升高，在機(jī)組計(jì)劃?rùn)z修中減少停機(jī)冷卻時(shí)間、縮短檢修工期、減少停機(jī)期間從電網(wǎng)購(gòu)進(jìn)的電量的需求越來(lái)越大，汽輪機(jī)快冷裝置使用不當(dāng)也會(huì)造成設(shè)備損壞或啟動(dòng)后軸系振動(dòng)大等問(wèn)題，以上對(duì)快冷裝置的安全運(yùn)行分享了相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，提高了汽輪機(jī)檢修工期方面的技術(shù)交流。