低压缸全过程可调抽汽改造

王印 　 丁东明

国能荥阳热电有限公司　河南郑州　 450000

摘 要 : 为提高供热机组抽汽供热能力 ，需对机组进行抽汽改造 。但是又要保障机组在最大抽汽时低压缸的安全运行 ，对比发现低压缸全过程可调抽汽改造最能满足机组在冬季最大限度供热，夏季发电效率又高。 改造后对机组的经济性和安全性进行分析 ，结果显示 ，改造后的机组更能适应冬季足够的供热量夏季良好的发电效率，保证机组全过程最优运行 。

关键词 : 供热机组；供热改造；可调抽汽；低压缸

引言

近几年 ^，随着城市面积的扩大 ^，越来越多的机组进行了供热改造 ^，以满足城市对热力资源的需求。最大程度发挥机组供热能力，同时还需响应国家灵活性改造政策，提高供热能力的同时增强机组调峰能力。

某电厂 2×630MW 机组已完成打孔抽汽供热改造，采暖热负荷进入配套建设的城市集中供热管网，热网热媒为高温热水。

采暖供热系统热源为中低压连通管抽汽，采用热水作为供热介质，一级热水网供、回水温度为 130/70℃，二级热水网供、回水温度为 70/55℃。采暖供热系统为“三环制”供热系统，一环在电厂内为蒸汽网，二、三环为一、二级热水网，蒸汽网通过设在电厂内的首站将一级热水网介质加热，一级热水网通过各换热站加热二级热水网介质，二级热水网将热量送至隔压站。

首站供暖系统设置二台汽动循环水泵、二台 50%运行备用启动电动循环水泵、六台减压器和二台 1.2 万千瓦的背压发电机组。四台高压加热器、两台低压加热器分两组，分别对应两台机组，其中高压加热器汽源为采暖抽汽，低压加热器汽源为热网循环水泵汽轮机排汽，高、低压加热器串联运行。每台循环泵的最大流量约为 5000 t/h，扬程 200-230mH2O。热网循环水泵的小汽轮机进蒸汽量可调节，使循环水泵可根据热负荷的变化进行质调和量调相结合调整，具备向外输送 130℃（回水70℃）的热网水量约 13000t/h 的能力。

热网站设高低热网加热器各两台，低压加热器汽源为拖动热网循环泵小机、发电用小机排汽，实现能源的阶梯利用。高压加热器汽源为经减压器后的蒸汽。

一、改造系统概述

1. 中低压连通管改造

根据低压缸全过程可调抽汽运行需要，需从中压缸排汽引出冷却蒸汽至低压缸进汽口，用于冷却低压缸长叶片，因此，本次新增连通管在每个低压缸入口竖直管段分别设置可完全密封的液控三偏心硬密封碟阀，在连通管中压缸排汽侧竖直管段预留供热抽汽接口、在每一个密封碟阀后均预留冷却蒸汽旁路接口及相关监视测点。冷却蒸汽引自供热抽汽管路。接入点为低压缸进汽口（中低压连通管上供热蝶阀后），冷却蒸汽管路上设置电动调节阀和流量孔板。

低压缸进汽蝶阀为成都东方流体控制工程有限公司生产的DN1300三偏心金属蝶阀（PN25-法兰型），控制方式为液压控制，每个阀门配备一套液压油站。低压缸进汽蝶阀后增设一个高精度绝对压力测点和一个温度测点。用于监测低压缸进汽参数及进行低压缸进气流量计算。

低压缸冷却蒸汽旁路自郑西供热抽汽母管引出，每个低压缸冷却蒸汽旁路设置一个电动调节阀。阀前管路尺寸为Φ457×11，并设置DN450标准节流孔板。阀后管路尺寸为Φ530×13，接入点为低压缸进汽口（中低压连通管上供热蝶阀后）。阀后增设一个高精度压力测点和一个温度测点。

孔板计算公式：M = 0.003998595*d^2*ε*α*(ΔP*ρ)^0.5 kg/h

开孔d : 307.66mm

可膨胀系数ε: 0.97987

流量系数α:0. 69097

ΔP：为实际测量差压Pa

ρ：为实际测量流体密度kg/m3

注：原中排蝶阀保留，必要时参与调节。

2. 低压缸进、排汽运行监测测点改造

实施深度调峰改造后，机组在深度调峰运行时，低压缸通流部分运行条件偏离设计工况，处于小容积流量条件下运行，为充分监视低压缸通流部分运行状态，确保机组安全运行，新增和改造以下运行监视测点：

1）每个低压缸对称侧分别增加低压缸末级、次末级以及次次末级温度测点（级后各1个，单个低压缸共6个）；

2）每个中压缸排汽新增中压缸排汽高精度压力测点和温度测点各2个；

3）每个低压缸进汽冷却旁路新增高精度压力测点和温度测点各1个；

4）每个低压缸进汽冷却旁路新增高精度压力测点和温度测点各1个；

5）每个低压缸排汽压力新增高精度压力测点各1个；

6）每个低压缸7、8抽新增高精度压力测点各1个；

7）更换原 5 段抽汽压力、6 段抽汽压力变送器为高精度绝压变送器。

3. 低压缸喷水减温系统改造

低压缸原喷水减温系统为减温水母管上调节总阀控制两个低压缸喷水流量，深度调峰运行时，每台机组A、B低压缸应具备单独控制低压缸喷水流量功能。故本次改造在A、B低压缸对应喷水减温管路上分别增加一个气动调节阀，调节阀前后增设手动门。阀后分别增加对应高精度压力和温度测点各1个，以及节流孔板各一个，监测低压缸减温水后流量及控制参数

二、数据整理

三、结论

实施深度调峰改造后，机组在深度调峰运行时，低压缸通流部分运行平稳，特别是在最大供热的时候确保机组安全运行。

机组改造完成后进行B低压缸单切试验。分别在中排压力0.8MPa（表压）、0.9MPa（表压）工况下，通过调整低压缸进汽蝶阀和冷却蒸汽旁路蝶阀开度，实现了B低压缸单切，单切后均进行了30分钟的稳定运行。

出现问题及处理情况

1）热态时，B低压缸冷却旁路支管管道与刚性支座之间脱离悬空，导致管道略有晃动。临时采用聚四氟乙烯垫支撑；

2）A / B低压缸5、6抽隔离蝶阀前疏水管口径应适当放大，并设置自动疏水器。待停机后整改。

参考文献 :

［1]刘娆.660MW超临界机组中调门参与调节再热段抽汽的可行性分析[J].机械工程师 ，2016(11).

［2］彭敏.东汽大型汽轮机组中压调节阀供热[J].DEH控制方案东方汽轮机 ，2013(2).

［3］刘利.供热机组抽汽改造方案及试验分析[J].华电技术，2018 (9).