600 MW机组B级检修后轴封供汽母管温度大幅波动原因浅析

王 波

(华电电力科学研究院，杭州 310030)

600 MW机组B级检修后轴封供汽母管温度大幅波动原因浅析

王 波

(华电电力科学研究院，杭州 310030)

某600 MW机组在B级检修后出现轴封供汽母管温度大幅度波动现象，直接影响了机组运行安全性。通过详细分析找到了问题原因，提出了运行维护措施以及技术改造方案以供工程应用参考。

汽轮机；轴封蒸汽

0 引 言

轴封系统是汽轮发电机组中的重要热力系统。轴封供汽母管温度大幅波动对于汽轮机安全运行具有很大的威胁性。机组运行中若轴封供汽母管温度大幅降低，则轴封供汽母管蒸汽将变为不饱和蒸汽，甚至凝结成水，这部分湿蒸汽和水会在降负荷时可能被带入汽轮机汽封，造成蒸汽与金属产生很大的温度差，汽封区域转子金属的热应力过高，这对轴封片和转子的寿命影响很大，同时可能造成汽缸进水、引起汽轮机静止部件的差胀过大，甚至引起大轴弯曲，严重威胁机组运行安全。

1 系统及设备简介

国内某电厂600 MW机组采用哈尔滨汽轮机厂与三菱公司联合设计、生产的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、反动、凝汽式汽轮机。本机组轴封系统为闭式自密封系统。压力控制由辅汽供汽调节阀和溢流调节阀组成，在机组启动初期及低负荷(<75%)时，由辅汽向高、中、低压汽封供汽，按照设计高压缸汽封在10%额定负荷时实现自密封，中压缸在20%额定负荷实现自密封，在75%额定负荷左右，高、中压缸的漏汽可以满足低压缸汽封的需求量，此时汽封系统达到自密封。高中压汽封漏汽除向低压轴封供汽外，多余的蒸汽通过溢流调节阀排往低背压凝汽器。

2 运行中出现的现象

机组B级大修前，未能达到轴封系统的自密封要求，高中压缸基本能够自密封，但低压轴封仍需辅汽供给。大修后在负荷500 MW左右时，在维持轴封母管供汽压力为规程规定值后辅汽供汽调节阀全关，溢流调节阀也全关，说明高中压汽封漏汽勉强能维持低压轴封供汽，不会发生溢流。

机组在实现轴封系统自密封后，轴封供汽母管温度跟随负荷变化大幅度变化，在负荷低于500 MW时，由于辅汽供汽调节阀的开启，轴封供汽母管温度在240 ℃左右，低压轴封进汽温度约210 ℃左右，当负荷加至约500 MW以上时，辅汽调节阀及溢流调节阀全关，约2小时后，轴封供汽母管温度降至120 ℃以下，当机组负荷高于500 MW后轴封供汽母管温度由120 ℃马上升至255 ℃，低压差胀也由16.07 mm上升至17.16 mm。 现场轴封系统管道示意图如图1所示。

图1 轴封系统管道示意图

3 原因分析

当轴封系统达到自密封后辅汽调节阀及溢流调节阀及其管道疏水门关闭后，轴封供汽母管中会出现蒸汽静滞现象，使得管内蒸汽温度下降。当负荷降低至轴封供汽母管压力低于辅汽调节阀动作设定值时，辅汽调节阀开启之后使得轴封供汽母管蒸汽流通，母管温度便升高至正常值，这是造成现阶段轴封供汽母管温度大幅波动的原因。这种波动对于汽轮机安全运行具有很大的威胁性。如果负荷在较长时间保持75%额定负荷运行之后，轴封供汽母管蒸汽将变为不饱和蒸汽，甚至凝结成水，由于母管本身疏水系统没有设计疏水器，这部分湿蒸汽和水可能会被带入汽轮机汽封。而在降负荷初期，汽封进汽处金属温度仍然较高，造成蒸汽与金属产生很大的温度差，汽封区域转子金属的热应力过高，这对轴封片和转子的寿命影响很大，同时可能造成汽缸进水、引起汽轮机静止部件的差胀过大，甚至引起大轴弯曲，威胁机组运行安全。

4 结束语

文中所述某600 MW机组在B级大修后出现轴封供汽母管温度大幅波动现象，这严重影响汽轮机组运行安全性。笔者在分析了出现这种现象的原因后提出以下运行及检修建议：

(1)可在机组下次检修时在轴封供汽母管低点加装疏水器。

(2)目前比较方便的办法是：通过热工整定将溢流调节阀保持有1%～2%的最小开度，使得溢流调节阀保持在微开状态，让轴封供汽母管保持汽流流通。

(3)在机组降负荷至低于75%额定负荷前应

确认轴封供汽母管温度在规定值，才能继续降负荷，以保证机组运行安全性。

(4)在轴封供汽母管辅汽供汽电动门处加装带节流孔的暖管旁路，如图2所示。

图2 加装暖管旁路示意图

(5)此外，机组在高负荷运行时轴封供汽母管溢流阀会有一定开度，使得参数较高的蒸汽直接排入凝汽器疏水扩容器，影响机组的经济性，建议在下次检修中，将溢流蒸汽接至轴封加热器，可提高机组经济性。

[1] 王 岩.660 MW超临界机组低温省煤器配置方案研究[J].应用能源技术，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，工程师，从事汽轮机及热力系统试验研究工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.006

TK264.9

B

1009-3230(2015)07-0021-03