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所在位置:工控博客苑 -- 吳先生工控博客 -- 660 MW機組防止汽輪機進水系統的改進

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吳先生

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660 MW機組防止汽輪機進水系統的改進

   作者:吳其    發布時間:2007年5月12日  

    660 MW機組防止汽輪機進水系統的改進
   
   
   
    (1.河北省電力試驗研究所,河北 石家莊 050021;
    2.邯峰發電廠,河北 邯鄲 056400)
   
   
   
   
    1 問題的提出
      某電廠安裝有2臺660 MW進口燃煤機組。鍋爐為美國F·W公司生產,汽輪發電機組為德國SIEMENS公司制造,熱工控制系統采用的是SIEMENS公司的TELEPERM-XP系統。
      2臺機組在2002~2003年的小修和中修中,相繼發生了機組停運后主蒸汽管道積水現象,特別是#1機組在2002年2月小修和2003年1月中修停機后,主蒸汽管道積水均造成汽輪機進水,出現高壓缸上下缸溫差增大,盤車停止的現象。
    2 原因分析
    2.1 事件過程簡述
      鑒于2臺機組發生主蒸汽管道積水的現象完全相同,所以,僅以#1機組2003年1月這一次為例,根據事后從T-XP歷史數據中收集到的有關數據進行描述,見圖1~圖3。
    2003-01-29T12-40,#1機組按計劃滑參數停機進入中修,停機時主蒸汽壓力(過熱器出口處,以下相同)為8.23 MPa,主蒸汽溫度為460℃
   
   

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    2003-01-30T06-50,主蒸汽壓力降至2.948MPa,汽機房主蒸汽管道水平段上、疏水井前約1.5m處的主蒸汽溫度測點CT007為332.25℃,溫降速率開始加快(積水高度接近此測點),到2003-01-30T07-21,溫度降至274.2℃。至此,溫降速率進一步加快,4 min溫度降至238.2℃,積水淹沒此測點,達到此時主蒸汽壓力下的飽和溫度,而后,溫降速率非常平緩。
      2003-01-30T10-53,高壓主汽門前立管上、低于高壓主汽門約2.5 m處的溫度測點CT008A為283.4℃,到2003-01-30T10-56,3 min急劇下降至225.6℃(積水高度已達到此測點高度,淹沒了此測點),之后,溫降非常平緩。
      2003-01-30T11-11,汽封母管壓力為-0.29kPa,汽封母管上的3個溫度測點CT011A為206.25℃,CT002A為216.72℃,CT012A為193.7℃。2003-01-30T11-13高壓調節閥后(高壓缸前端)溫度測點CT006A為338.31℃,汽封母管壓力上升至0.42kPa,高壓缸開始進水。此后,高壓缸上下缸溫差開始增大,汽機盤車轉速下降直至停止。2003-01-30T11-15,CT006A為333.0℃,此時,汽封母管壓力達到最高值1.096 kPa。2003-01-30T11-19,CT006A降至最低點162.87℃,汽封母管壓力為0.775 kPa。2003-01-30T11-30,汽封母管溫度CT011A為201.96℃,CT002A為212.94℃,CT012A為193.32℃。汽封母管靠近門桿泄汽接口的管段溫度開始下降,汽封母管壓力降至0.179 kPa。2003-01-30T11-54,CT011A為165.6℃,CT002A為185.16℃,CT012A為185.34℃。汽封母管全管段溫度開始下降。2003-01-30T12-11,運行人員強行打開2根主蒸汽管道上的疏水閥,并保持全開,此時主蒸汽壓力為2.406MPa。2003-01-30T12-12,CT011A為165.6℃,CT002A為185.16℃,CT012A為185.34℃。汽封母管溫度下降開始平緩。2003-01-30T12-21,高壓缸上下缸溫差達到最大值194.19℃。2003-01-30T12-32,主蒸汽壓力下降為2.094 MPa。2003-01-30T14-00,主蒸汽壓力下降為1.294 MPa。2003-01-30T15-00,主蒸汽壓力為0.98 MPa。2003-01-30T16-00,主蒸汽壓力為0.788 MPa。
    2.2 汽缸進水原因分析
      由上述可知,機組滑參數停機后約18 h,主蒸汽管道最低點(汽機房水平段,標高約7.5 m)已積水半管,說明僅靠主蒸汽管道上的疏水器是不能滿足機組停機時疏水要求的。隨著積水的增多,主蒸汽管道中的水位逐漸升高,約4 h后,積水已達到距離汽機高壓主汽門(標高約17.0 m)約2.5 m處。此時,汽機房內所有與主蒸汽管道連通的管道已全部被水淹沒(包括高壓旁路閥)。又過了大約15 min,積水淹沒了高壓主汽門。主汽門本身是嚴密不漏的,不會造成汽輪機進水,但積水會沿著門桿泄汽漏出,特別是當門桿受到急劇冷卻時,密封間隙會增大,泄水量將隨之增大。從門桿泄汽漏出來的約225.6℃的飽和水,沿門桿泄汽管道流入位于高壓缸下方的汽封母管中。由于這種門桿泄汽系統的設計,每次機組停機后,雖然汽封供汽汽源已被隔斷,但仍然會有從門桿泄汽而來的大量蒸汽進入汽封母管,使得汽輪機汽封不斷地大量向外冒汽。為了避免汽輪機潤滑油系統進水,運行人員不得不在機組停運后保持汽封軸抽風機長期運行,使汽封母管內的壓力維持在微負壓狀態。
      高溫的飽和水進入低壓的汽封母管后,迅速蒸發,使得汽封母管壓力升高,將原本就因管道直徑不大、疏水能力不強的門桿泄汽管道中的水反頂,通過與高壓主汽門門桿泄汽管道連通的高壓調節閥門桿泄汽管道,把水擠進高壓調節閥。為了保證高壓調節閥的正常開啟,在高壓調節閥閥芯上開有平衡孔,直通汽輪機高壓缸內部。進入高壓調節閥的水,沿平衡孔進入高壓缸,導致汽輪機進水。由于高壓缸內部溫度遠遠
   
   
 
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