背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行中排汽溫度升高的原因及建議分析

文／冶學(xué)良 青海鹽湖元品化工有限責(zé)任公司 青海格爾木 816099

冶巧萍、陳美嶺 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司 青海格爾木 816099

引言：

背壓式汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上是工業(yè)熱量供應(yīng)的主要設(shè)備機(jī)組系統(tǒng)，但是設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)上，極易產(chǎn)生熱力負(fù)荷與排汽流量不相符等問(wèn)題，尤其是基礎(chǔ)排汽流量過(guò)小，則會(huì)產(chǎn)生排汽溫度升高現(xiàn)狀，影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，本次研究開(kāi)展典型機(jī)組分析，針對(duì)機(jī)組負(fù)荷率、方案設(shè)計(jì)負(fù)荷等方面開(kāi)展全面探索，有效減少設(shè)備進(jìn)汽溫度和排汽溫度，保證機(jī)組安全性的情況下，提升機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

1、背壓式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，基礎(chǔ)排氣壓力明顯大于大氣壓力的汽輪設(shè)備被稱(chēng)為背壓汽輪機(jī)，其設(shè)備的基礎(chǔ)排汽可以用于供熱或者能量供給的中、低壓汽輪設(shè)備代替原始老電廠(chǎng)的中、低壓鍋爐設(shè)備。因此該設(shè)備又被稱(chēng)為前置式汽輪機(jī)，此種現(xiàn)狀不僅可以增加原始電廠(chǎng)的發(fā)電能力，還可以提升原始的電廠(chǎng)熱經(jīng)濟(jì)性。因此供熱背壓式汽輪機(jī)在排汽壓力方案設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)數(shù)值需要根據(jù)不同供熱目的所制定，而前置式汽輪設(shè)備的背壓參數(shù)一般大于5MPa。其中排汽的供熱系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被充分利用之后應(yīng)凝結(jié)成水，隨后在由水泵設(shè)備送回至鍋爐設(shè)備作為基礎(chǔ)的給水設(shè)施。通常供熱系統(tǒng)的凝結(jié)水資源不能全部回收，需要及時(shí)補(bǔ)充水資源[1]。

背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)組所產(chǎn)生的電力功率主要由熱量負(fù)荷所決定，所以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不能同時(shí)滿(mǎn)足熱量以及電力負(fù)荷的基礎(chǔ)需求，為此背壓式汽輪機(jī)一般不能單獨(dú)進(jìn)行設(shè)備安裝，而需要與其他凝結(jié)汽體式汽輪機(jī)相互組合，并且由凝汽式汽輪機(jī)承擔(dān)應(yīng)有的電力負(fù)荷變動(dòng)，滿(mǎn)足外界環(huán)境對(duì)于電力負(fù)荷的核心需求。

由于汽輪機(jī)的電力功率主要由中、低壓汽輪設(shè)備所需要的蒸汽數(shù)量所決定，為此需要利用調(diào)壓設(shè)備有效控制進(jìn)汽量，以此有效維護(hù)排汽壓力能夠穩(wěn)定不變，其中氣壓機(jī)組則需要根據(jù)電力負(fù)荷調(diào)節(jié)本身的基礎(chǔ)進(jìn)汽量，調(diào)整前置式汽輪機(jī)的排汽量。所以，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不能由前置汽輪設(shè)備直接根據(jù)電力負(fù)荷的大小控制進(jìn)汽量。由于供熱背壓式機(jī)組基礎(chǔ)發(fā)電量所決定了熱量負(fù)荷的基礎(chǔ)大小，所以該設(shè)備主要適用于熱力負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的自然環(huán)境，否則需要使用調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)。

由于背壓式汽輪機(jī)的基礎(chǔ)排汽總量以及蒸汽基礎(chǔ)含量相對(duì)較小，因此該設(shè)備與傳統(tǒng)凝汽式設(shè)備相互對(duì)比，該設(shè)備所產(chǎn)生的基礎(chǔ)蒸汽量較大，背壓式汽輪機(jī)設(shè)備裝置的熱量效率相比較凝汽式汽輪設(shè)備較高，加上該設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所通過(guò)的蒸汽總量大，因此實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中凝汽式汽輪設(shè)備的高壓區(qū)域，背壓式汽輪機(jī)與凝汽式汽輪機(jī)的高壓參數(shù)基本上處于相同狀態(tài)，所以該設(shè)備使用過(guò)程中一般使用噴嘴式調(diào)節(jié)配氣模式，保證設(shè)備在工作狀況變動(dòng)時(shí)的基礎(chǔ)效果不大，所以該設(shè)備一般使用在熱力負(fù)荷較為穩(wěn)定的環(huán)境[2]。

2、機(jī)組設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)勢(shì)

背壓汽輪機(jī)主要是指設(shè)備基礎(chǔ)排汽壓力始終大于設(shè)備外部環(huán)境的大氣壓力，其中設(shè)備排汽一般用于提供低氣壓汽輪機(jī)上，以此有效代替電廠(chǎng)中的低壓鍋爐設(shè)備，因此當(dāng)該設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中根據(jù)其自身操作模式又被稱(chēng)為前置式汽輪設(shè)備，該設(shè)備在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不僅可以有效增加原始電廠(chǎng)的基礎(chǔ)發(fā)電能力，還可以從根本上增加電廠(chǎng)的熱量經(jīng)濟(jì)性。所以提供熱量的背壓式汽輪機(jī)在排汽壓力參數(shù)設(shè)置上需要根據(jù)供熱方向合理設(shè)定。其中前置式汽輪機(jī)所產(chǎn)生的背壓參數(shù)一般大于5MPa，加上設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)值則需要根據(jù)初始蒸汽機(jī)組運(yùn)行參數(shù)所決定，因此當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，排汽在供熱系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被充分利用之后會(huì)不斷凝集成為水資源，再由水泵傳輸至鍋爐作為給水條件。

通常情況下，供熱系統(tǒng)的凝結(jié)水資源不能全部回收，需要及時(shí)補(bǔ)充給水資源，所以背壓式汽輪機(jī)電機(jī)組所發(fā)出的電功率主要由熱量參數(shù)負(fù)荷所決定，但是此種參數(shù)設(shè)定模式則不能滿(mǎn)足熱量與電能的基礎(chǔ)負(fù)荷需求。前置式汽輪機(jī)所產(chǎn)生的電功率運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主要由中、低壓汽輪設(shè)備所需要的蒸汽數(shù)量所決定，為此系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要充分利用調(diào)壓設(shè)備有效控制設(shè)備進(jìn)汽量，以此維持設(shè)備排汽壓力不會(huì)產(chǎn)生明顯變化。而背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，低壓機(jī)組則需要根據(jù)電力負(fù)荷需求進(jìn)一步調(diào)整自身進(jìn)汽量，有效改變前置式汽輪設(shè)備的基礎(chǔ)排汽量。所以背壓式汽輪設(shè)備在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上每個(gè)單位功率所需要的蒸汽量應(yīng)始終大于凝汽式汽輪機(jī)設(shè)備。

背壓式汽輪機(jī)在實(shí)際操作和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，所包含的熱量大多數(shù)被用戶(hù)所使用，并不存在冷源的損失問(wèn)題，因此該設(shè)備從所使用的燃料熱量系數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，背壓式汽輪設(shè)備所裝置的熱量效率相對(duì)高于傳統(tǒng)凝汽式汽輪設(shè)備。由于背壓式汽輪設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以通過(guò)較大的蒸汽流量，因此該設(shè)備運(yùn)行之前可以直接使用較大尺寸數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，以此保證凝汽式汽輪機(jī)設(shè)備的高壓參數(shù)較高。而在設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，背壓式汽輪機(jī)設(shè)備與傳統(tǒng)凝汽式汽輪機(jī)設(shè)備的高壓運(yùn)轉(zhuǎn)模式比較相似，其中背壓式汽輪設(shè)備一般使用噴嘴調(diào)節(jié)氣體運(yùn)轉(zhuǎn)速度，確保設(shè)備在運(yùn)行時(shí)其運(yùn)轉(zhuǎn)效率轉(zhuǎn)變不大。

背壓式汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上與抽凝機(jī)組相比較，設(shè)備熱力利用率提升了30%左右，與背壓式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)熱量使用相同，所以可以提供至少2種不同的蒸汽參數(shù)，當(dāng)抽汽壓力為1.3MPa時(shí)，蒸汽物質(zhì)能夠?yàn)槟蛩匚镔|(zhì)提供各種工作狀態(tài)。另外一種則需要經(jīng)過(guò)背壓壓力為0.5MPa的蒸汽工作區(qū)域使用，由于機(jī)組的靈活性相對(duì)較高，因此設(shè)備在發(fā)電的同時(shí)還可以有效解決機(jī)組設(shè)備蒸汽供給不足等問(wèn)題和不足。

3、機(jī)組生產(chǎn)工藝流程

在背壓式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上，主汽門(mén)內(nèi)部安裝蒸汽過(guò)濾網(wǎng)，以此有效分離蒸汽物質(zhì)中的水滴，從根本上防止雜物進(jìn)入汽輪機(jī)。而背壓式汽輪機(jī)主要由主要汽門(mén)經(jīng)過(guò)三通連接，分別進(jìn)入汽輪機(jī)汽室的兩側(cè)位置，而蒸汽則需要在汽輪機(jī)中的膨脹位置進(jìn)行做功操作，有效抽出部分蒸汽進(jìn)入工業(yè)熱力網(wǎng)絡(luò)，而另一部分設(shè)備進(jìn)行蒸汽持續(xù)作用之后，排汽應(yīng)進(jìn)入排汽熱網(wǎng)。

由于設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上，抽汽管道上一般安裝液態(tài)壓力止回閥門(mén)，防止蒸汽物質(zhì)倒流從而影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。因此當(dāng)設(shè)備主要汽門(mén)關(guān)閉或者降低基礎(chǔ)負(fù)荷時(shí)，抽汽閥門(mén)連動(dòng)裝置和設(shè)備同樣隨之作業(yè)，確保抽汽閥門(mén)操作區(qū)域的壓力水分能夠被有效排出，致使抽汽閥門(mén)在彈簧裝置的作用下保證設(shè)備始終處于關(guān)閉狀態(tài)。

電站熱力系統(tǒng)主要由電力方案設(shè)計(jì)企業(yè)按照實(shí)際需求以及汽輪機(jī)自身情況進(jìn)行方案的優(yōu)化，由于背壓式汽輪機(jī)組一般為中壓、單缸、抽汽、背壓等設(shè)備構(gòu)成，所以設(shè)備機(jī)組主要以汽輪機(jī)作為主體，以冷油器、軸封加熱器作為輔助設(shè)備，其中壓力等級(jí)葉片在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上均為我國(guó)全新研發(fā)，由于葉片造價(jià)十分低廉并且熱量運(yùn)轉(zhuǎn)效率極高，因此成為了近幾年我國(guó)大力推廣的產(chǎn)品[3]。

為了保證背壓式汽輪機(jī)能夠安全和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)生產(chǎn)企業(yè)積極引進(jìn)最先進(jìn)的電力液體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)共同構(gòu)成，確保系統(tǒng)控制精度和自動(dòng)化水平較高，熱電負(fù)荷自整性也大為提高。

4、背壓式汽輪機(jī)溫度升高現(xiàn)狀

我國(guó)某地發(fā)電企業(yè)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，背壓式汽輪機(jī)成為了影響生產(chǎn)的重要因素之一，為此該設(shè)備需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)狀設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。從背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀能夠觀(guān)察出，電站背壓式汽輪機(jī)想要確保運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)汽壓力不能低于0.65MPa、進(jìn)汽溫度為318℃、排汽壓力為0.13MPa、設(shè)備基礎(chǔ)排汽溫度應(yīng)達(dá)到210℃。在方案設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮設(shè)備熱量負(fù)荷以及排汽流量的基礎(chǔ)匹配性，但是背壓式汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，實(shí)際產(chǎn)生2種不同類(lèi)型的匹配情況：（1）由于設(shè)備基礎(chǔ)排氣流量過(guò)大，為此需要有效減少機(jī)組電力負(fù)荷情況進(jìn)而解決相關(guān)問(wèn)題。（2）設(shè)備如果過(guò)小，會(huì)產(chǎn)生排汽流量較小，產(chǎn)生鼓風(fēng)現(xiàn)狀，進(jìn)而影響汽輪設(shè)備的基礎(chǔ)安全性，所以必須引起高度重視。

5、背壓式汽輪機(jī)溫度升高原因

5.1 工程案例

某電廠(chǎng)背壓式汽輪機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)和制造的N600-24.2/566/566型超臨界壓力、雙背壓電機(jī)機(jī)組設(shè)備，該機(jī)組自從生產(chǎn)并投入使用之后，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)溫度能夠保證基本正常，但是經(jīng)過(guò)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)和技術(shù)操作過(guò)程中，該設(shè)備推力軸承工作的局部位置溫度達(dá)到了105℃，此種超高溫環(huán)境已經(jīng)嚴(yán)重影響機(jī)組的正常且安全運(yùn)行，所以技術(shù)人員需要針對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過(guò)高等問(wèn)題和原因進(jìn)行詳細(xì)分析。

背壓式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電功率由熱負(fù)荷決定，因而不能同時(shí)滿(mǎn)足熱、電負(fù)荷的需要。加上背壓式汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)和操作過(guò)程中，由于設(shè)備氣缸生產(chǎn)缺陷、設(shè)備受力導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)形變、隔板或者掛耳壓板膨脹距離不適合等問(wèn)題，結(jié)合面常會(huì)出現(xiàn)變形、滲漏等現(xiàn)象，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

5.2 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)

背壓式汽輪機(jī)在實(shí)施運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上，設(shè)備排汽溫度升高的主要原因則是由于汽輪機(jī)內(nèi)部蒸汽基礎(chǔ)流量過(guò)小造成鼓風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)較低，所以汽輪機(jī)鼓風(fēng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)十分明顯。

汽輪機(jī)鼓風(fēng)操作過(guò)程中，汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)級(jí)別主要包含3種工作狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備流過(guò)等級(jí)容積流量大幅度減少，背壓式汽輪機(jī)壓力級(jí)別的理想焓降含量以及輪軸焓降隨之降低，因此當(dāng)設(shè)備基礎(chǔ)容積流量降低至某個(gè)參數(shù)范圍時(shí)，輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)效率基本為0，此時(shí)工作狀態(tài)一般屬于過(guò)渡工作模式，為此需要將系統(tǒng)大于0的工作狀態(tài)成為做功狀態(tài)。因此當(dāng)汽輪設(shè)備的基礎(chǔ)容積流量不斷減少時(shí)，反而因?yàn)橥ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)葉柵的汽流速度過(guò)小對(duì)轉(zhuǎn)子零部件起到了制動(dòng)作用，此時(shí)背壓式汽輪機(jī)工作狀態(tài)類(lèi)似于鼓風(fēng)機(jī)，能夠?qū)饬鲏毫Υ筮^(guò)葉柵，此種工作狀況被稱(chēng)為鼓風(fēng)工作狀態(tài)。

除此之外，背壓式汽輪機(jī)所產(chǎn)生的鼓風(fēng)特點(diǎn)參數(shù)主要包含溫度提升率和溫度提升量，所以鼓風(fēng)參數(shù)與汽輪機(jī)內(nèi)部蒸汽流量，與次等末級(jí)葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有明顯聯(lián)系，由于汽輪設(shè)備所產(chǎn)生的蒸汽流量越小，葉片等級(jí)則越長(zhǎng)，所產(chǎn)生的鼓風(fēng)現(xiàn)狀越嚴(yán)重，嚴(yán)重甚至導(dǎo)致汽輪機(jī)氣溫產(chǎn)生明顯轉(zhuǎn)變，一旦汽輪機(jī)溫度超過(guò)了最大限度，會(huì)導(dǎo)致隔板轉(zhuǎn)子以及氣缸等方面產(chǎn)生極大熱量應(yīng)力，造成轉(zhuǎn)子零部件損壞[4]。

5.3 溫度過(guò)高的原因

論文在詳細(xì)分析背壓式汽輪機(jī)溫度提升的主要原因之后，針對(duì)各種工作狀況進(jìn)行深入探索最終得出相關(guān)結(jié)論：汽輪機(jī)基礎(chǔ)排汽數(shù)量的額定范圍數(shù)值明確之后，想要保證溫度穩(wěn)步提升，需要將汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程與歷史工作狀況對(duì)比，技術(shù)人員應(yīng)詳細(xì)分析原因，以便于開(kāi)展針對(duì)性和目的性的應(yīng)對(duì)措施。除此之外，一旦設(shè)備基礎(chǔ)排汽流量嚴(yán)重低于額定設(shè)計(jì)流量，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部不斷摩擦造成溫度大幅度提高。

5.4 漏氣量大的原因

熱電廠(chǎng)背壓式汽輪機(jī)前后采用梳齒迷宮式氣封，價(jià)格較低，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，運(yùn)行穩(wěn)定，危險(xiǎn)系數(shù)低，同時(shí)安裝簡(jiǎn)單。但是，現(xiàn)實(shí)中設(shè)備存在較長(zhǎng)的軸向長(zhǎng)度，影響整體的密封效果，因此容易造成泄露。因?yàn)榇嬖谳^多的泄露蒸汽，因此大大提高了軸向加熱段的長(zhǎng)度，使得其溫度隨之升高，造成了較大的脹差。同時(shí)，軸上凸臺(tái)和氣封塊的高低齒之間存在錯(cuò)位引起的位置偏差而倒伏，最終導(dǎo)致漏汽量的不斷變大，因此密封情況存在較大隱患。

5.5 冷卻失常原因

在汽輪機(jī)氣封冷卻器工作時(shí)，其第一級(jí)是真空狀態(tài)，因此氣封冷卻器可以將泄漏的漏氣抽出。所以，氣封冷卻器的第一級(jí)必須是與大氣隔離的密封室，抽氣機(jī)在工作時(shí)，密封室通常會(huì)呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)。安裝背壓式汽輪機(jī)時(shí)，氣封冷卻器的位置不能過(guò)低。但是熱電廠(chǎng)將氣封冷卻器裝在廠(chǎng)區(qū)0m處，在軸封運(yùn)行狀態(tài)下，第一級(jí)真空無(wú)法保證，使氣封冷卻器不能正常運(yùn)行。

6、背壓式汽輪機(jī)溫度升高優(yōu)化策略

針對(duì)背壓式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)于該設(shè)備排汽溫度升高等專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題，需要使用不同類(lèi)型的專(zhuān)業(yè)技術(shù)制定應(yīng)對(duì)策略，尤其需要在全新機(jī)組基礎(chǔ)配置上開(kāi)展一系列理論論證，同時(shí)在深入分析和了解設(shè)備排汽溫度提高問(wèn)題方面應(yīng)該采取合理化措施，從根本上增加汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)安全性。

6.1 熱負(fù)荷設(shè)計(jì)與實(shí)際相互匹配

在熱負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)上需要盡可能與背壓式汽輪機(jī)實(shí)際要求保持一致性，同時(shí)在考慮主要?dú)饬髁恳约芭牌髁炕A(chǔ)匹配程度，應(yīng)該選擇適合的負(fù)荷參數(shù)，從根本上避免汽輪機(jī)主要?dú)饬髁康?、排汽溫度過(guò)高等問(wèn)題，所以需要針對(duì)汽輪機(jī)熱負(fù)荷的參數(shù)準(zhǔn)確性全面把控。

6.2 設(shè)備配合運(yùn)轉(zhuǎn)

針對(duì)設(shè)備電站詳細(xì)分析，通常情況下為了保證背壓式汽輪機(jī)能夠正常使用，設(shè)備在方案設(shè)計(jì)上需要與抽汽凝汽式汽輪機(jī)相互配合，此種組合模式有利于熱量負(fù)荷的系統(tǒng)化調(diào)節(jié)和經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，此種配置模式使用效果相對(duì)較好，因此被廣泛地使用在日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，但是由于此種組合模式需要2種設(shè)備相互搭配使用，因此對(duì)設(shè)備經(jīng)濟(jì)性造成不利影響[5]。

6.3 額定負(fù)荷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)背壓式汽輪機(jī)始終處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，無(wú)法過(guò)多減少設(shè)備排汽壓力，長(zhǎng)期以往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備中軸向推力不斷增加，一旦設(shè)備基礎(chǔ)排汽溫度過(guò)高，則必須約束和限制背壓式汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷不能小于額定設(shè)計(jì)負(fù)荷的40%，從根本上確保設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.4 引進(jìn)回?zé)嵯到y(tǒng)

通常情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)想要確保設(shè)計(jì)合理性，需要將背壓式汽輪機(jī)與抽凝式汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)相互配合使用，同時(shí)回?zé)嵯到y(tǒng)自身作為背壓式汽輪機(jī)的備用通道，完成背壓式汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性和安全性。

6.5 減少排汽溫度

根據(jù)現(xiàn)階段背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)上供熱溫度最低數(shù)值的基礎(chǔ)需求，需要適當(dāng)減少設(shè)備進(jìn)汽溫度，如果當(dāng)設(shè)備進(jìn)汽溫度下降至10℃時(shí)，其排汽溫度則下降至10℃左右，阻止設(shè)備排汽溫度的不斷提升。

6.6 更換轉(zhuǎn)子材料

如果熱量負(fù)荷與設(shè)備排汽負(fù)荷在匹配過(guò)程中無(wú)法有效轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致排汽溫度仍然處于較高水平，則需要使用更加高級(jí)別的抽汽隔板，為此應(yīng)合理選擇汽輪機(jī)葉片與隔板材質(zhì)，有效適應(yīng)排汽溫度升高問(wèn)題和現(xiàn)狀，從根本上解決汽輪機(jī)末級(jí)區(qū)域以及次末級(jí)葉片區(qū)域的溫度提升問(wèn)題。

6.7 提升排汽質(zhì)量

在背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行中排汽溫度升高問(wèn)題研究過(guò)程中，為了不斷提升排汽質(zhì)量，需要充分利用鍋爐設(shè)備主要蒸汽作為核心動(dòng)力，結(jié)合蒸汽噴射設(shè)備、排汽升壓設(shè)備解決設(shè)備蒸汽壓力不足等問(wèn)題，加上排汽質(zhì)量水平需要利用熱力計(jì)算進(jìn)一步明確，所以需要不斷增加鍋爐熱負(fù)荷，有效緩解排汽量不足等問(wèn)題，因此此種技術(shù)模式成為了未來(lái)工業(yè)供熱技術(shù)發(fā)展反向之一，實(shí)現(xiàn)了機(jī)爐耦合需求。

6.8 減少回水溫度

在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上想要大幅度減少回水溫度，背壓式汽輪機(jī)排汽運(yùn)轉(zhuǎn)需要使用采暖供熱以及熱泵管理等技術(shù)方式，降低熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)回水溫度，增加背壓式汽輪機(jī)基礎(chǔ)排汽流量，減少設(shè)備基礎(chǔ)排汽溫度，同時(shí)為了保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效果，不能過(guò)度降低排汽壓力，最終導(dǎo)致設(shè)備向推力超出了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍。

6.9 冷卻改造方案

在氣封冷卻器運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)前后氣封泄漏的蒸汽進(jìn)入氣封冷卻器第一級(jí)冷凝。當(dāng)蒸汽在冷卻器中冷卻后，蒸汽因?yàn)闇囟冉档陀蓺鈶B(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，而且壓力隨之降低，出現(xiàn)負(fù)壓的狀態(tài)。而冷卻器內(nèi)部溫度較高沒(méi)有凝結(jié)的蒸汽則被抽汽器排出冷卻器，和新蒸汽混合后輸送到二級(jí)室中，保證氣封泄漏蒸汽順利排入氣封冷卻器。熱電廠(chǎng)背壓式水輪機(jī)安裝時(shí)，在廠(chǎng)房0m處安裝空氣密封冷卻器：一、二級(jí)排水直接排入地溝，由于一級(jí)室因?yàn)檎羝鋮s產(chǎn)生的負(fù)壓而形成的真空狀態(tài)，使得氣封冷卻器一級(jí)疏水無(wú)法自然排出冷卻器外部，造成一級(jí)疏水在冷卻器內(nèi)部不斷地積累。當(dāng)一級(jí)疏水因無(wú)法排出而不斷增多達(dá)到一定程度時(shí)，大大降低了冷卻器的熱交換面積，使得冷卻器的真空度也不斷降低，最終使得氣封漏汽不能順利排入氣封冷卻器。一般U形管間距大于600mm。由于二級(jí)冷卻器內(nèi)腔微正壓，排水比較順暢。

結(jié)語(yǔ)：

由此可見(jiàn)，背壓式汽輪機(jī)是工業(yè)供熱的主力機(jī)組，電力、鋼鐵、石化等電力企業(yè)、自備電站應(yīng)用較多，但是實(shí)際運(yùn)行中，通常出現(xiàn)背壓式汽輪機(jī)熱負(fù)荷和排汽流量不匹配的問(wèn)題，尤其是機(jī)組調(diào)峰時(shí)排汽流量過(guò)小，出現(xiàn)排汽溫度偏高的現(xiàn)象，通過(guò)原因分析，采取設(shè)計(jì)優(yōu)化、運(yùn)行方式、技術(shù)改造等技術(shù)措施是可以避免的，分析得出的技術(shù)成果對(duì)于背壓機(jī)控制排汽溫度高也具有借鑒意義。