德州凯元发电厂#2机暖缸系统的改进措施

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摘要：德州凯元发电厂#2机暖缸系统不完善，导致在冷态启动时使用的意义不大。为此，在#2机大修中对暖缸系统进行了改进，同时对改进后由此产生的相关问题也一并进行了改进。改进后不仅能使暖缸系统正常投入使用，节约了机组启动时的投油，而且高中压缸的温差比直接投入新蒸汽小。

关键词：暖缸系统；中压缸；疏水；系统改进

一、简述

在机组冷态启动时由于转子的质量小、汽缸的质量大，使受热不同而产生温差，由温差而形成差胀；另外汽缸的内缸和外缸、缸体和法兰、转子和隔板间也会存在温差，会使机组产生大的膨胀位移而变形，造成机组损坏。为此机组在启动时或者利用锅炉来汽慢慢暖缸，或者安装有暖缸系统，在机组开机前利用邻机辅汽先对机组进行加热。

德州凯元电厂#2汽轮机为东方汽轮机厂生产的中间再热、高中压合缸、两缸两排汽凝汽式汽轮机。原暖缸系统是从辅汽至轴封的管道上接一路Ф108×4.5管道由高排逆止门前进入高压缸，然后逐级自流至中压缸和低压缸，产生的疏水由A、B高导管和各级抽汽疏水疏走。在实际运行中由于中压缸轴封的阻挡和各路疏水在真空作用下的吸汽，往往对中压缸和低压缸的暖缸效果不是很大，使高压缸和中压缸很容易产生缸壁温差，直接影响机组的运行安全和开机速度，为此机组在开机时一般不用，直接用锅炉来汽加热高中压缸。结合#2机运行的实际情况，我们对#2机暖缸系统进行了改进。

二、改造的具体措施

针对#2机缺少单独的中压缸和低压缸暖缸系统的弊端，我们将改造分四步进行：

1.由辅汽至轴封管道上接一直径Ф76×6的管道专门用于加热中压缸。具体方法为将左右两路中导管疏水在疏水门后合为一路，然后接一三通，一端接疏水管道用于停机和热态开机时的疏水；一端接辅汽来汽，用于冷态开机时的暖机。中压缸暖缸后的蒸汽经连通管流往低压缸。

2．由于中压缸的主要疏水管道为三抽、四抽管道的疏水管道，原来管径为Ф32×3.5，在暖缸时产生的大量疏水往往来不及疏水而造成缸内积水，容易使下半缸的上下部分产生温差。为此，这次将三抽和四抽（两路）管道逆止门前的疏水的管径该为Ф57×3.5，并且由原来的向低压疏水集箱疏水该为直接疏向凝汽器疏水，以增加疏水的速度；为避免在凝汽器上开孔过多，将四抽的两路疏水合为一路，管径变为Ф76×6后通向凝汽器。改造后管道的通流面积扩大了四倍，并且由于真空的作用疏水速度比原来大大加快。

3．中间再热管道由于中压联合汽门的阻挡，在暖缸时不易暖管。开机时很容易造成中间再热管道的震动。在这次暖缸系统改造中专门从暖中压缸的辅汽管道上接两路Ф38×3.5管道分至左右再热管道，考虑到焊接安全，管道的插入点在中压联合汽门下焊缝后的1.5米处。

4．原左右中间再热管道的疏水是管径Ф76×6的管道在进入管疏前合为一路，但管径没变，在没增加暖缸系统前由于疏水不及时引起疏水管道的剧烈震动，增加暖管管道后，产生的疏水量还会增多。为此，将左右两路疏水管道分开，保持管径不变，各自单独向管疏疏水。

在改造中为了尽可能的少走管道，使管道布置美观，又不影响原来管道的使用，在暖缸系统改进中，我们合理利用了中导管疏水管道，并充分考虑了中压缸快冷管道的使用。

图1

图2

（1）图1为原系统，图2为改造后的系统：阀门1为暖中压缸进汽总门，阀门2是暖中间再热管道进汽总门，阀门3为快冷进汽总门，阀门4为中导管疏水总门。改造后不仅提高了中压缸暖缸效果，而且使快冷由原来的只从左侧缸进入该为从左右两侧均匀进入，使快冷效果更加理想；而且现场的管道布置均匀美观。

（2）阀门5（暖左侧再热管道进汽门）、阀门6（暖右侧再热管道进汽门）、阀门3（快冷进汽总门）在开停机工作和正常运行时阀门两侧承受的压力大小正好相反，由于开停机使用时间短，阀门安装时的安装方向按照正常运行时两侧的压力大小安装。

三、改造后的效果

比较表1（改造前机组启动缸温登记表）和表2（改造后机组启动缸温登记表）改造前缸温上升速度快，但高、中压缸温差大，只能缓慢暖机。改造后缸温上升比较平均，且高中压缸温差均小于50℃；并且在锅炉点火前，就可以先进行暖缸，可节约投油时间2小时30分，节约燃油20T。按油价3000元/T计算，每次开机可节约费用60000元。

表1 单位：℃ 记录时间：2004年11月16日（节录）

表2 单位：℃ 记录时间：2005年06月10日（节录）

四、分析与建议

通过对德州凯元发电厂#2机暖缸系统的改进，不仅缩短了开机时间，减少了机组投油量，避免了开机时因管道震动对机组造成的损坏，经济效益和安全效益还是比较高的。但整个系统中阀门除4门和2门外（见图2）都要反向承压，肯定会影响到阀门的使用寿命，在以后的改进中应考虑使用能双向承压的高压高温阀门。

作者简介：殷淑英（1965－），女，山东武城人，德州职业技术学院副教授，从事电力系统专业教学与研究工作。