减温减压器（RTP）运行中漏量大的处理方案

曲超,李丽丽,黄显保,田修权,蒋传军

（1鞍钢股份有限公司2辽宁科技大学,辽宁鞍山114001）

热电

减温减压器（RTP）运行中漏量大的处理方案

曲超1,李丽丽2,黄显保1,田修权1,蒋传军1

（1鞍钢股份有限公司2辽宁科技大学,辽宁鞍山114001）

鞍钢股份能源管控中心汽机作业区一期前置背压式发电机组减温减压器（RTP）在运行热备过程中，发生漏量大导致高品位能源损失、发电量减少的故障，经过精确的热力计算找到问题存在的基础数据，并对减温减压器（RTP）的减温水系统进行改造，改造后机组发电量每小时提高2564 kW。并进一步发展和完善了减温减压器（RTP）小流量调节技术。

减温减压器；减温水；小流量调节

1 引言

减温减压器（RTP）是将具有较高参数的蒸汽的压力和温度降至所需要数值的设备。在发电厂中主要作为厂用蒸汽的来源，将降压后的蒸汽用于加热重油，或作除氧器的备用汽源；在单元式机组中还常用它构成旁路系统。在热电厂中，它不仅可以用来作为调节抽汽机组或背压机组向外界供热的备用汽源，而且也能对外界热用户供热[1]。在单元制前置背压式发电机组的热力系统中，减温减压器作为发电厂背压发电机组的旁路系统，对高温高压锅炉来说至关重要。鞍钢能源管控中心汽机作业区的两套高温高压锅炉和前置背压式发电机组都是采用单元制机组，高温高压蒸汽通过前置背压式发电机组发电后，排汽并入厂内的中压蒸汽管网供其他热用户使用。减温减压器作为单元式机组的旁路系统平时处于热备用状态，当背压发电机组事故停机时，锅炉产生的9.8 MPa、535℃的高温高压蒸汽通过减温减压器经减温减压后并入中压蒸汽管网，供中压发电机组发电和汽动鼓风机组给高炉供风。

2 问题提出

如图1所示为鞍钢能源管控中心汽机作业区的一期前置背压式发电机组热力系统。25 MW的前置背压式汽轮机发电机组[3]，设计额定进汽量440 t/h，配备两台高温高压减温减压器(RTP)，型号为8.83/ 535-3.2/410。在两台220 t/h高温高压锅炉运行中汽轮机旁路系统的减温减压器(RTP)必须处于热备用状态，以保证汽轮机故障停机时锅炉产生的高温高压蒸汽瞬间由旁路送出，确保锅炉安全不超压。但是实际生产运行中受生产条件制约，当前置背压式发电机组停机检修并且锅炉受外网煤气压力和流量限制导致低负荷运行时，产生的高温高压蒸汽只能经减温减压器减温减压后送入中压蒸汽管网，此时减温减压器只能处于小流量调节范围，16.5 MPa、158℃的高压减温水频繁冲刷调节门，长时间的冲刷造成减温减压器(RTP)热备状态时减温水调节门关不严有漏量，并且减温减压器(RTP)的减温水调节设计为全流量时的调节装置，这样就造成锅炉小负荷时减温减压器出口蒸汽温度无法满足中压蒸汽管网参数的要求，每台减温减压器(RTP)蒸汽最小流量超过20 t/h才能保证中压蒸汽管网的参数要求。

图1 一期前置背压式发电机组热力系统

此时要想保证中压蒸汽管网的参数要求，一是减温减压器解列不备用，将减温水调节门前后的截止阀关闭，但随之而来的问题是一旦前置背压式发电机组事故停机，减温减压器作为该系统的旁路不能马上投入运行，高温高压锅炉瞬间压力急剧升高，存在锅炉超压的危险，造成恶性生产事故，后果不可想象；二是减温减压器保持备用状态，近40 t/h高品位蒸汽不能进入背压发电机组发电，只能经过减温减压器变成低品位蒸汽而造成能源浪费，给安全生产和节能降耗工作带来巨大影响。

此问题一直没有得到很好的解决，经常造成中压蒸汽管网汽温下降与前置背压式发电机组无法达到额定负荷。

3 解决方案

要想解决该问题：第一必须对该系统进行精确的计算，找到该问题存在的最基本的数据。

第二必须对锅炉、汽轮机、高压给水系统有充分的理解。

根据计算：

(1)物质平衡[1]：Qm+Qm,W=Qm,RTP+ψQm,W

(2)热平衡[1]：

Qm×h+Qm,W×hw=Qm,RTP×hRTP+ψ×Qm,W×hRTPS

式中ψ—RTP中未蒸发的水量占喷水量的比例，一般取0.3～0.35；

Qm—进入RTP的蒸汽量

Qm,W—所需减温水量

h—减温减压前蒸汽的比焓，kJ/kg;

hw—喷水的比焓，kJ/kg;

hRTP—减温减压后蒸汽的比焓，kJ/kg;

hRTPS—减温减压后的饱和水的比焓，kJ/kg;

Qm,RTP—减温减压后蒸汽的流量，kg/h;

查表得：h=3486.073kJ/kg、hw=685 kJ/kg、hRTP= 3272.22 kJ/kg、hRTPS=677 kJ/kg

代入两平衡式得方程组：

Qm,RTP=20000+0.7Qm,W

2000×3486.073+Qm,W×685=Qm,RTP×3272.22+0.3× 677×Qm,W

解方程组得：Qm,W=2365 kg/h=2.365 t/h

根据热力计算结果和热力系统整体的特性，并考虑以后生产运行中减压阀小流量调节的要求，在减温水原调节阀旁路系统中增设流量为5 t/h的减温水小流量调节系统，实现在小流量情况下的调节，避免了高参数减温水对调节门的冲刷。既满足减压阀的热备用，又实现前置背压式汽轮发电机组多发电的节能措施，并可保证前置背压发电机组停机后锅炉低负荷情况下减压阀后排汽参数满足中压蒸汽管网的要求。改造前后系统分别见图2、图3。

图2 改造前系统

图3 改造后系统

4 效益

经改造后两台减压阀可节约40 t/h的蒸汽量，这样前置背压机组每小时就可多进蒸汽40 t，按汽耗率15.6 kg/kWh计算,每小时可多发电2564 kW。按年平均运行4000 h、按0.5元kWh计算，年创效益：4000h× 2564kW×0.5元/kWh=512.8万元

5 结论

5.1 通过对该系统精确的热力计算找到问题存在的基础数据，并对减温减压器（RTP）的减温水系统进行改造，增设旁路小流量调节系统，而且取得了良好的效果。

5.2 以上工作进一步发展和完善减温减压器（RTP）小流量调节技术,同时也为同类减温减压器的优化设计、合理运行提供技术指导。

[1]王国清，汽轮机设备运行，北京，中国电力出版社，2005，P513-514

Treatment M easures for Excessive Leakage in RTP Operation

Qu Chao1,Li Lili2,Huang Xianbao1,Tian Xiuquan1,Jiang Chuanjun1
(1.Anshan Iron and Steel Co.,Ltd.;2.University of Science and Technology Liaoning,Anshan,Liaoning 114001,China)

Excessive steam leakage during hot standby of the temperature and pressure reducers(RTP)in the BP Turbo-generator unit at the energy management and control center of AnSteel caused high-grade energy loss and reduction of power generation.Basic data of the problem was obtained through accurate thermodynamic calculation,based on which the desuperheating water system in the RTP was modified.Results showed that electricity generation has increased by 2564 kW each hour.Low-flow control technique of the RTP has been also further developed and improved since then.

temperature and pressure reducers(RTP);desuperheating water;low-flow control technique.

TK37

B

1006-6764（2015）02-0024-03

2014-12-06

曲超（1981-），男，工程硕士，热能动力主管工程师，现从事钢铁冶金企业的节能管理工作。