回热抽汽系统的合理优化
翟禄琴
（河南煤化焦煤集团 冯营电力有限责任公司 河南 焦作 454001）
摘 要： 详细阐述如何对原本的不合理回热抽汽系统进行改造，使改造后的系统达到设计要求，减小机组回热抽汽系统中存在的严重抽汽排挤现象，降低汽轮机系统的热耗，取得明显成效。
关键词： 抽汽排挤；热耗；回热抽汽；高加；低加
中图分类号：Q523 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0320192－01
1 设备系统现状介绍
1）冯营电力公司汽轮机额定功率58.7MW 、最大功率64MW ，设有六段回热抽汽：一段至2＃高加；二段至1＃高加；三段至除氧器；四段至3＃低加；五段至2＃低加；六段至1＃低加。
2）汽轮机高压轴封分五级，第一级漏汽到1＃高加；第二级漏汽到3＃低加；第三级漏汽到1＃低加；第四级是轴封进汽；第五级漏汽到轴加。
3）汽轮机在最大工况下，各段抽汽参数如下：一段压力3.28Mpa ，温度402℃；二段压力1.94Mpa ，温度335℃；三段压力1.34Mpa ，温度291℃；四段压力0.53Mpa ，温度193℃；五段压力0.17Mpa ，温度114℃；六段压力0.05Mpa ，温度81℃。
4）其中两台高加疏水逐级自流至除氧器，三台低加疏水逐级自流至1＃低加后由低加疏水泵输送至1＃低加水侧出口管道内（在负荷低于30MW 时，进入凝汽器）。两台高加及三台低加抽空气管道各经控制阀门、节流空板进入母管后输送至凝汽器。
5）高、低压加热器抽空气管道分别从每台加热器经节流孔板→控制阀门→抽空气母管→凝汽器。
2 原系统存在问题
冯营电力公司自投产以来，两台汽轮机六段抽汽口处的温度达到260℃（远高于五段、四段的温度和自身最大设计温度81℃），由于温度梯度的陡然变化，必然会引起汽缸应力不均，甚至于缩短汽缸使用寿命；另一方面，汽轮机六段抽汽被排挤不能进入1＃低加对凝结水进行加热，1＃低加出口水温只有42℃，由此可以判断在机组回热抽汽系统中存在严重的抽汽排挤现象，抽汽排挤的存在必然导致汽机排汽损失增大，进而汽轮机系统的热耗必然增大，最终使汽轮机的热经济性降低，增加了发电成本。
3 主要原因分析
1）2＃、3＃低加疏水逐级自流到1＃低加，在1＃低加中扩容产生大量蒸汽，排挤了六段抽汽不能进入1＃低加，甚至使汽轮机的第三级漏汽通过六段抽汽管道流入汽轮机的第20压力级后，加热升高了此处温度。这样以来，不仅造成了此处汽缸壁的热应力不均，影响汽轮机使用寿命；而且在汽轮机第20压力级后，形成了不规则的蒸汽涡流，加大了汽轮机的摩擦损失。最终在安全和经济运行方面对我厂造成了无法估量的损失。
2）低加疏水泵布置在1＃低加疏水管道出口，将疏水升压后输送至本加热器出口与凝结水混合进入下一级加热器。从原理上讲：在汽轮机“高、低加全投”的情况下，汽轮机进汽量较大，前轴封三段漏汽压力也较大，而六段抽汽压力较之与“高、低加全切工况”下的压力却降低了，这样，前轴封三段漏汽与六段抽汽口的压差就增大了，因而，很容易使轴封漏汽通过六段抽汽管道进入汽轮机；如果此时又在1＃低加的疏水侧布置上低加疏水泵而不直接将水疏至凝汽器，必然导致因六段抽汽与1＃低加之间压差偏低而出现滞流。因此，将1＃低加疏水接入凝汽器，使1＃低加汽侧因与凝汽器相连而降低工作压力，必然能够达到使六段抽汽和轴封三段漏汽能够顺利进入1＃低加正常运行的目的。
3）高低加抽空气管道布置不合理，造成机组的1
＃高加和三台低加的
空气不易排出，也影响到压力等级低的加热器进汽被排挤，同时还会造成加热器内积存空气而影响传热效果和造成加热器管束的氧腐蚀。
4 对系统实施整改
1）我们指导检修人员将低加疏水泵的进出水管道作了位置调整，均从1＃低加处移至2＃低加处。由于两低加位置较近，管道仅稍作调整便达到了我们的设计要求。低加疏水泵移至2＃低加后，由于其输送的工质温度由70℃上升到了110℃，容易造成水泵轴承超温，继而，我们又将泵的密封冷却水改为凝结水泵出口的低温水，水温只有40℃左右，解决了低加疏水泵轴承超温的不安全隐患。
2）低加疏水泵位置改动成功后，我们开展了高、低加抽空气管道的改造工作。首先组织指导检修人员把高加空气管改至除氧器再沸腾门后的管道上，继而又对低加抽空气管进行了改动：由原来的直接接入母管改为由上一级低加进入下一级低加，逐级自流，从1＃低加接入凝汽器。
改造好后的汽轮机热力系统简图如下（改动过的为虚线）：
5 系统改造后的效果
低加疏水泵成功移动和高低加抽空气管道改造后，六段抽汽口的温度由260℃降至设计值75℃左右，避免了高压三段轴封漏汽通过六段抽汽管道进入汽轮机20级叶轮后，对转子和汽缸造成的超温和应力影响；还减少了因为漏汽进入汽轮机形成涡流造成的摩擦损失；同时，进一步解决了回热抽汽间高压级对低压级的排挤现象，使六段的9.47吨饱和蒸汽和轴封三段漏汽能够进入1＃低加，对凝结水进行加热，提高了1＃低加的出口凝结水温度，降低了汽轮机的热耗。改造后六段抽汽温度由原来的279℃降低到80℃，1＃低加出口水温由42℃升高到75℃，均达到了设计值。另外，1＃低加疏水进入凝汽器与其凝结水混合加热，有益于减小凝结水的过冷度，可以起到降低凝结水含氧量的作用，凝结水含氧量降低后，凝结水系统的设备和管道的氧化腐蚀相应减轻了。
参考文献：
[1]郑体宽，热力发电厂，中国电力出版社，1998.
[2]现代电力电网节能降耗新技术，新工艺规范实施手册，2007.
回热抽汽系统的合理优化
翟禄琴
（河南煤化焦煤集团 冯营电力有限责任公司 河南 焦作 454001）
摘 要： 详细阐述如何对原本的不合理回热抽汽系统进行改造，使改造后的系统达到设计要求，减小机组回热抽汽系统中存在的严重抽汽排挤现象，降低汽轮机系统的热耗，取得明显成效。
关键词： 抽汽排挤；热耗；回热抽汽；高加；低加
中图分类号：Q523 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0320192－01
1 设备系统现状介绍
1）冯营电力公司汽轮机额定功率58.7MW 、最大功率64MW ，设有六段回热抽汽：一段至2＃高加；二段至1＃高加；三段至除氧器；四段至3＃低加；五段至2＃低加；六段至1＃低加。
2）汽轮机高压轴封分五级，第一级漏汽到1＃高加；第二级漏汽到3＃低加；第三级漏汽到1＃低加；第四级是轴封进汽；第五级漏汽到轴加。
3）汽轮机在最大工况下，各段抽汽参数如下：一段压力3.28Mpa ，温度402℃；二段压力1.94Mpa ，温度335℃；三段压力1.34Mpa ，温度291℃；四段压力0.53Mpa ，温度193℃；五段压力0.17Mpa ，温度114℃；六段压力0.05Mpa ，温度81℃。
4）其中两台高加疏水逐级自流至除氧器，三台低加疏水逐级自流至1＃低加后由低加疏水泵输送至1＃低加水侧出口管道内（在负荷低于30MW 时，进入凝汽器）。两台高加及三台低加抽空气管道各经控制阀门、节流空板进入母管后输送至凝汽器。
5）高、低压加热器抽空气管道分别从每台加热器经节流孔板→控制阀门→抽空气母管→凝汽器。
2 原系统存在问题
冯营电力公司自投产以来，两台汽轮机六段抽汽口处的温度达到260℃（远高于五段、四段的温度和自身最大设计温度81℃），由于温度梯度的陡然变化，必然会引起汽缸应力不均，甚至于缩短汽缸使用寿命；另一方面，汽轮机六段抽汽被排挤不能进入1＃低加对凝结水进行加热，1＃低加出口水温只有42℃，由此可以判断在机组回热抽汽系统中存在严重的抽汽排挤现象，抽汽排挤的存在必然导致汽机排汽损失增大，进而汽轮机系统的热耗必然增大，最终使汽轮机的热经济性降低，增加了发电成本。
3 主要原因分析
1）2＃、3＃低加疏水逐级自流到1＃低加，在1＃低加中扩容产生大量蒸汽，排挤了六段抽汽不能进入1＃低加，甚至使汽轮机的第三级漏汽通过六段抽汽管道流入汽轮机的第20压力级后，加热升高了此处温度。这样以来，不仅造成了此处汽缸壁的热应力不均，影响汽轮机使用寿命；而且在汽轮机第20压力级后，形成了不规则的蒸汽涡流，加大了汽轮机的摩擦损失。最终在安全和经济运行方面对我厂造成了无法估量的损失。
2）低加疏水泵布置在1＃低加疏水管道出口，将疏水升压后输送至本加热器出口与凝结水混合进入下一级加热器。从原理上讲：在汽轮机“高、低加全投”的情况下，汽轮机进汽量较大，前轴封三段漏汽压力也较大，而六段抽汽压力较之与“高、低加全切工况”下的压力却降低了，这样，前轴封三段漏汽与六段抽汽口的压差就增大了，因而，很容易使轴封漏汽通过六段抽汽管道进入汽轮机；如果此时又在1＃低加的疏水侧布置上低加疏水泵而不直接将水疏至凝汽器，必然导致因六段抽汽与1＃低加之间压差偏低而出现滞流。因此，将1＃低加疏水接入凝汽器，使1＃低加汽侧因与凝汽器相连而降低工作压力，必然能够达到使六段抽汽和轴封三段漏汽能够顺利进入1＃低加正常运行的目的。
3）高低加抽空气管道布置不合理，造成机组的1
＃高加和三台低加的
空气不易排出，也影响到压力等级低的加热器进汽被排挤，同时还会造成加热器内积存空气而影响传热效果和造成加热器管束的氧腐蚀。
4 对系统实施整改
1）我们指导检修人员将低加疏水泵的进出水管道作了位置调整，均从1＃低加处移至2＃低加处。由于两低加位置较近，管道仅稍作调整便达到了我们的设计要求。低加疏水泵移至2＃低加后，由于其输送的工质温度由70℃上升到了110℃，容易造成水泵轴承超温，继而，我们又将泵的密封冷却水改为凝结水泵出口的低温水，水温只有40℃左右，解决了低加疏水泵轴承超温的不安全隐患。
2）低加疏水泵位置改动成功后，我们开展了高、低加抽空气管道的改造工作。首先组织指导检修人员把高加空气管改至除氧器再沸腾门后的管道上，继而又对低加抽空气管进行了改动：由原来的直接接入母管改为由上一级低加进入下一级低加，逐级自流，从1＃低加接入凝汽器。
改造好后的汽轮机热力系统简图如下（改动过的为虚线）：
5 系统改造后的效果
低加疏水泵成功移动和高低加抽空气管道改造后，六段抽汽口的温度由260℃降至设计值75℃左右，避免了高压三段轴封漏汽通过六段抽汽管道进入汽轮机20级叶轮后，对转子和汽缸造成的超温和应力影响；还减少了因为漏汽进入汽轮机形成涡流造成的摩擦损失；同时，进一步解决了回热抽汽间高压级对低压级的排挤现象，使六段的9.47吨饱和蒸汽和轴封三段漏汽能够进入1＃低加，对凝结水进行加热，提高了1＃低加的出口凝结水温度，降低了汽轮机的热耗。改造后六段抽汽温度由原来的279℃降低到80℃，1＃低加出口水温由42℃升高到75℃，均达到了设计值。另外，1＃低加疏水进入凝汽器与其凝结水混合加热，有益于减小凝结水的过冷度，可以起到降低凝结水含氧量的作用，凝结水含氧量降低后，凝结水系统的设备和管道的氧化腐蚀相应减轻了。
参考文献：
[1]郑体宽，热力发电厂，中国电力出版社，1998.
[2]现代电力电网节能降耗新技术，新工艺规范实施手册，2007.