东汽150MW机组快冷装置一串二模式的研究与应用

张海玲

摘 要：随着电力企业生产能力的提高，机组停运时间的长短对企业的利益有直接的影响，快冷装置的成功应用对节约检修时间起到至关重要的作用，是火力发电厂提高经济效益的一种手段，本文就快冷装置投运中存在的问题及快冷装置一串二模式的应用进行分析和论述，并提出快冷装置一串二模式的安全运行措施。

关键词：快冷装置 一串二模式 安全运行

中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1003-9082（2020）06-0-01

引言

近几年来，随着社会经济飞速发展，高耗能企业的崛起，促进了发电企业的生存与发展，同时也突显了汽轮机停机后冷却时间与机组检修工期和发电厂的经济效益之间的矛盾。目前，国内部分发电厂为了缩短汽轮机停机冷却时间配置了汽轮机快冷装置，但如快冷装置使用不当将会造成快冷装置电气元件损坏和集气箱爆炸、机组汽缸受热不均匀而造成启动后轴系振动，或发生因压缩空气温度控制不好导致汽轮机上下缸的温差大、汽轮机内外缸温差大、高压缸和中压缸温差大引发的设备损坏事故。为了解决以上问题，内蒙古君正能源化工集团有限公司发电厂通过多年快冷装置的投运实践，研究了一套安全、可靠的快冷装置一串二模式使用方法，不仅大大节约了检修工期，也创造了一定的经济效益。

一、快冷装置的配置

内蒙古君正能源化工集团有限公司发电厂是一座高耗能自備电厂，汽轮机为东方汽轮机厂生产的150MW抽凝式汽轮机，两台机组配备一套镇江市东南电力设备有限公司生产的快冷装置，具体参数见下表：

设备型号及型式：PYQL—Ⅱ150卧式 冷却空气气源：压缩空气 冷却空气压力：0.4～0.8Mpa（a） 加热电源总功率：150KW

最高加热温度：400℃ 空气最大流量：40m3/min 设计压力：0.88Mpa 工作压力：0.80Mpa

生产厂家：镇江市东南电力设备有限公司

二、快冷装置的运行方式

1.快冷装置采用一串二模式的运行方式，即#1、2机组共用一套快冷装置。

2.在对汽轮机汽缸进行冷却时，空气经快冷装置加热后分三路进入汽轮机进行冷却：一路接至主蒸汽防腐管道，通过主蒸汽管道、高压主汽阀、高压调节汽阀进入高压缸进行冷却;一路接至汽缸夹层加热联箱进汽阀前，通过夹层联箱进汽阀、夹层加热联箱，对高中压缸夹层进行冷却;一路接至中压缸导汽管疏水电动门前，通过中压缸导汽管疏水手动门、中压缸导汽管，对中压缸进行冷却。

3.#1、2机组共用一套快冷装置，因#1、2机组跨距较大，加热的空气输送至汽缸内后降温过快，将会对#2机组汽轮机冷却太快，导致因上下汽缸产生有害的热应力、热变形而发生动静部分碰撞和磨损。为避免此类事件发生，故在#1、2机组中间设置了快冷集箱，经快冷装置加热的空气先流到快冷集箱进行缓冲加热，通过控制快冷集箱的温度实现了#2机组快冷装置的安全投运。

4. 汽轮机高压缸内缸上壁温度低于300℃时，具备投入汽轮机快冷装置的条件。

5. 在使用汽轮机快冷装置时，必须始终保证输送至汽缸内部的热空气温度与缸温相差30～50℃。

6.每小时缸温下降速度控制为6～8℃。

7. 在对#2机组汽轮机汽缸进行冷却时，采用中间集气联箱，保证集气联箱空气温度达到与汽缸壁温相差50℃时，将集气联箱中的空气通过管道输送至#2机组汽缸各部位进行缓慢冷却。

8. 快冷装置的使用方式为手动调整，需要运行人员对汽轮机缸温的变化随时查看，如人员检查不到位，会造成缸温下降慢达不到快速冷却效果，或因缸温下降太快造成设备损坏。因此，我厂计划将快速冷却装置的相关温度信号引入DCS中进行集中控制，已将控制手动门更换为电动门，实现了通过DCS中设定进气温度而自动调整阀门开度的功能。

三、快冷装置的具体操作方法

逐渐开启快冷联箱进气门，调整进气压力0.4～0.8Mpa。启动快冷联箱#1、2电加热器。根据疏水情况逐渐提高电加热器设定温度，检查气源温度应跟随上升，注意#1、2加热器升温速度和设定温度应保持一致，逐渐关闭各疏水门。分别开启快冷装置至高缸快冷进气门、快冷装置至中缸快冷进气门、快冷装置至夹层快冷进气门。

当快冷进气温度小于高、中压内缸温度30～50℃时，启动高压燃油泵，在DEH盘上开启高中压主汽阀，在手动控制盘上开启部分中压调节阀，每小时缸温下降速度为6～8℃。

四、快冷装置投运后的效果

机组从停机投入盘车开始，此时汽轮机缸温在480℃左右，汽轮机缸温的下降速率6～8℃，随着缸温的下降，温降速率越来越小1～1.5℃，汽轮机缸温下降到150℃时方可停止连续盘车，改为定期盘车，缸温下降到100℃以下时，才可以进行汽轮机本体的检修工作。正常情况下机组停止后8～10天缸温才能降到150℃.我厂自投运至今共投入汽轮机快冷装置7次（4次大修，3次中修），投入后可以提前3天满足汽轮机检修条件。

通过使用快冷装置，使机组检修时间缩短，给我厂带来的经济效益非常可观，按提前3天来计算，我厂为150MW机组，一天发电量3600MW，3天是10800MW，按0.1元计算为108万元，我公司从建厂至今共利用快冷装置7次，为企业节约资金756万元，平均每年节约资金94.5万元。

结语

随着经济快速发展，高耗能企业自备电厂发电机组可利用小时数的升高，在机组计划检修中减少停机冷却时间、缩短检修工期、减少停机期间从电网购进的电量的需求越来越大，汽轮机快冷装置使用不当也会造成设备损坏或启动后轴系振动大等问题，以上对快冷装置的安全运行分享了相关的经验，提高了汽轮机检修工期方面的技术交流。