300MW小机汽源应用及倒换
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300MW机组小汽机汽源倒换及应用
运行部王宝民臧军荣
摘要：本文针对我公司三期流化床机组对给水泵的特殊要求，为尽量避免单台给水泵运行的危险工况，对小汽机汽源倒换及应用进行详细介绍，以利今后运行中能正确使用给水泵，正确选择小机汽源；并且对全程汽泵启动进行了可行性分析。
关键词：给水泵；小汽机；汽源；应用；倒换
1 前言
我公司三期为两台300MW亚临界、单轴、双缸双排汽中间再热凝汽式汽轮机，循环流化床锅炉，配套一台半容量电动给水泵，两台半容量汽动给水泵，正常情况下机组启动时主要由电泵供水，直至负荷超过100MW后才投入一台汽泵，150MW投入第二台汽泵，这时将电泵推出做备用。
汽泵由小汽机推动，每台小汽机共有三路汽源，高辅来汽、主汽来汽、四抽来汽，由于汽源较多，如何应用，以及汽源倒换时很容易发生意外。
并且由于流化床锅炉蓄热能力很强，对给水泵的要求也十分严格，稍有不慎，造成锅炉断水引起的后果不堪设想。
因此更应对小机及电泵的应用给以足够重视。
2 我公司小汽机概述
我公司三期汽泵选用北京电力设备总厂生产的TGQ06/7-1型锅炉给水泵汽轮机，配套
小汽机共有三路供汽汽源，通过高、低压两侧主汽门及联合调速汽门进汽，辅汽及四抽共同通过低压侧进汽，主汽通过高压侧进汽。
机组启动初期，可投入辅汽供汽，四抽、主汽供汽门关闭，汽源完全通过高辅联箱由其它机组供给。
正常运行时采用主机四抽供汽，低负荷或高负荷时采用主蒸汽，低压调速汽门和高压调速汽门由同一个油动机通过提板式配汽机构控制。
在小机的启动过程中高压汽一直打开到接近40％主机负荷，15％
~40%主机负荷时高、低压同时进汽，40％以上全部进入低压汽。
在低压主汽门前装有一只逆止阀，当高压进汽时防止其窜入主机，当四抽压力升高到能顶开逆止阀后低压汽进入汽轮机，配汽机构自动逐渐切断高压汽。
三路汽源供汽参数如下：
3 几路汽源的应用
3.1 机组启动时
首先，利用辅汽汽源，可实现全程汽泵启动。
汽泵与电泵在经济性比较，其节能效果十分显著，如果在机组启、停全过程中，实现汽泵启动，节能效果十分显著；并且令电泵做为备用，更增加了给水系统安全性。
要实现汽泵启动，要具备两
个条件：一是辅汽至小机汽源管道通流面积足够；二是给水母管上有合适的调节阀。
＃5、6机组在设计时考虑了这两个问题，因此具备了小机全程启动的条件。
机组启动初期，在机侧本体检修工作较少的小修后或临停等情况下，可先完成汽机主体工作，使汽轮机具备投盘车、抽真空条件，然后将主机凝结水、油系统、顶轴、盘车投运，大、小机抽真空，用辅汽供小机汽源冲转，定速3000rpm，再结合给水系统调节阀，为锅炉提供正常给水。
此时，应将四抽、主汽至小机供汽门关闭严密，以免蒸汽返入汽轮机。
如机组大修后或机侧不具备条件时，先用电泵给锅炉上水，待机侧抽真空正常后，再启动一台汽泵，汽源仍由辅汽提供。
当机组并网后，负荷达100 MW以上后可投运第二台汽泵，其汽源应直接选用四抽供汽，并且同时将主汽供汽管道暖管至热备用状态。
负荷150MW左右可将第一台汽泵汽源倒至正常（四抽带），倒换过程中一定要缓慢进行，防止转速波动或管道水疏不净引起其它后果。
倒换应选择在工况稳定时进行，可将被倒换汽泵负荷减少，以免引起给水系统扰动。
首先四抽、主汽供汽管道暖管，待供汽温度正常后进行倒换，由于四抽压力与辅汽压力此时并不匹配，倒换过程中对汽泵转速扰动会较大，缓慢关闭辅汽至小机供汽门，注意转速变化。
待小机低压进汽调阀逐渐开大，低压进汽门前压力下降接近四抽压力后，就地缓慢开启四抽供汽电动门，当有四抽汽进入汽机时暖管5～10分钟，然后逐渐全开四抽进汽门，关闭辅汽电动门。
倒换时转速变化较快时及时停止，如对给水调节影响较大，可先将汽泵退至额定或停泵，然后再以正常汽源重新启动。
3.2 机组停止时
机组正常停机，如使用电泵，在负荷150MW 时启动电泵，将一台汽泵退至3000rpm，并将汽源倒至辅汽带，做为备用。
另一台汽泵在负荷100MW以下可直接停止。
汽机破坏真空前停止备用汽泵运行。
停机时不使用电泵，单靠汽泵也能保证机组给水需要。
根据情况可在负荷150MW时，将一台汽泵退至3000rpm，并将汽源倒至辅汽带，这样可保证本机出现问题或其它两台泵故障情况下，锅炉给水能正常使用。
另一台汽泵不用倒换汽源，负荷降低后由主汽供汽(由于运行中长期不用，使用前应充分疏水)，可一直使用到停机前，电泵处于备用状态。
在汽轮机破坏真空前，停止两台汽泵运行。
如锅炉还需上水，可使用电泵。
事故情况下，如锅炉MFT或汽机甩部分负荷，负荷下降至较低时，主汽汽源也能满足汽泵供汽需要。
但由于主汽供汽一直处于备用状态，其参数又太高，并且长期不用，管道内可能存水，使用起来有很大的危险性。
此时一定要检查主汽供汽管道疏水情况，管道振动较大或小汽机工作异常及时停泵，倒换至电泵运行。
如锅炉仍需给水可尽快将一台汽泵倒至辅汽汽源，以做为电泵备用。
4 汽源倒换
由于小汽机三路汽源供汽参数差别较大，之间倒换会出现一些问题，处理不好会对安全造成很大影响。
一次在机组故障情况下，负荷快速下降至20MW，当时启动电泵运行，＃1小机退至3000rpm,为保障锅炉给水需要，准备将一台小机汽源倒至辅汽带。
此时主汽、四抽供汽电动门均在开启状态，当辅汽管道暖管后逐步打开供汽门时，小机转速突升至4590rpm，并且四抽母管压力也有不同程度上升，立即打闸停止＃1小机。
分析如上图：当负荷下降后四抽至小机供汽压力很低，汽源自动倒换至主汽供汽，但是四抽供汽门及低压主汽门处于开启状态，当高辅至小机进汽门过汽时，
蒸汽直接通过开度很大的汽门进入小汽机，小机转速上升较快。
加之四抽供汽逆止门不严，部分蒸汽又返到四抽管道内，这也是十分危险的。
为防止以上情况再次发生，首先在主机负荷快速下降后，可根据情况直接停止一台汽泵运行，切断四抽、主汽汽源，根据需要倒换至辅汽汽源后重新冲转使用，另一台不必倒换汽源，直接用主汽一路，负荷恢复缓慢回升后，四抽也可自动投入，如有异常立即启动电泵。
5 结束语
由于小机辅汽汽源的合理引入，利用汽泵进行机组的全程启动成为可能。
其在经济性、安全性上的好处不言而喻，一方面减少了电动给水泵的运行时间,节约了厂用电;更重要的是,可以使整个启动过程始终有一台电动泵作备用,提高了机组启动过程中的可靠性。
合理使用小机的三路汽源，使锅炉给水系统运行的安全性和经济性都有了较大的提高。
