凤台电厂二期工程汽动引风机汽源优化改造

【摘 要】本文通过对凤台电厂二期工程汽动引风机汽源的改造，优化了系统配置，加快了汽动引风机启动速度，满足了两台机组同时启动等特殊工况条件下的用汽量。

【关键词】背压式；汽动引风机；冷段再热器；空气动力场；辅助蒸汽

1 概述

淮浙煤电凤台电厂位于安徽省淮南市凤台县，二期扩建工程建设2台660MW超超临界燃煤机组（#3、#4机组），同步建设烟气脱硫及脱硝装置，该工程引风机与增压风机合并设置，采用静叶可调轴流式，驱动方式采用背压式回热小汽轮机驱动、设置一级余热回收低压加热器回收小汽轮机排汽热量。

2013年9月30日，根据工程网络进度安排，二期工程#3机组进行空气动力场试验（即锅炉冷态通风试验），对锅炉烟风系统进行试运，一次、二次风量进行标定，对各煤粉管道的一次风风量进行调平，试验要求按额定工况的100%进行炉内空气动力场试验，在实际试验过程中，由于一期老厂提供的辅助蒸汽量无法满足汽动引风机额定出力的需求，现场技术人员提出了对原汽动引风机汽源进行优化改造的方案。

2 背压式回热汽动引风机及供汽系统

2.1 背压式回热汽动引风机

凤电二期工程设计单位为华东电力设计院，背压式回热小汽轮机驱动设备技术是华东院新开发的提高发电厂效率的专利新技术，凤电二期工程采用背压式回热汽动引风机，降低了厂用电率、提高了对外供电从而提高热力系统循环综合效率外，由于汽动风机可采用调速方式，也可提高机组部分负荷工况风机的效率。

凤台电厂二期扩建工程2×660MW超超临界机组工程每台机组配置两台引风机，分别配备一台小汽轮机作为牵引动力源，引风机汽轮机型号为NG40/32，背压式，两台汽轮机排汽共用三台低压加热器，与主机共用凝结水系统，低加疏水疏至自己的疏水箱以后通过疏水泵打至主机凝结水系统进行回收；背压通过排大气装置及调节进入低加的凝结水水量来调节控制；引风机汽轮机调试汽源为辅助蒸汽，运行汽源为冷段供汽，RB等特殊工况通过一抽供汽进行部分辅助供汽；每台汽轮机设置有单独的轴封加热器系统。

表1 背压式回热小汽机参数表

2.2 背压式回热汽动引风机供汽系统

按华东院的设计理念，背压式回热小汽机可采用的进汽汽源可以是低温再热蒸汽（即主汽轮机的高压缸排汽）、锅炉过热器或再热器的中间加热蒸汽、主汽轮机的中压缸排汽、主汽轮机高、中、低压某级抽汽及其他具有一定过热度的蒸汽。凤电二期工程#3、#4机组实际设计汽动引风机供汽系统共包括三路汽源，分别是辅助蒸汽、本机低温再热蒸汽（冷段）及本机汽轮机一级抽汽，其中辅助蒸汽包括一期老厂来辅汽及本机的辅汽（冷再及四抽供），二期辅汽与一期老厂辅汽之间连通又可以有效的隔离。

凤电二期工程为连续扩建工程，启动及调试用辅助蒸汽来自一期工程已投产的600MW 机组的老厂，其汽源为老厂汽轮机的四级抽汽和老厂再热冷段蒸汽，其中，四级抽汽为正常汽源，冷段蒸汽为备用汽源，蒸汽参数分别为1.212MPa、367℃和5.027MPa、328.7℃，一期至二期工程的辅汽母管管径为OD426×11mm，设计参数为1.22 MPa、380℃。

#3、#4机组本机低温再热蒸汽分别来自各自的汽轮机冷再热蒸汽供汽管道，管道规格φ273×16mm，管道设计压力6.69MPa，设计温度383.4℃，管道工作压力5.914MPa，工作温度362.9℃。

#3、#4机组本机汽轮机一级抽汽供汽动引风机管道从汽轮机高压缸一抽母管引出，管道规格φ219×12mm，管道设计压力9.11MPa，设计温度427.24℃，管道工作压力8.382MPa，工作温度412.1℃。

3 背压式回热汽动引风机汽源优化改造

因二期工程为新建，我们从引风机小机的供汽源可以看到，二期工程第一台机组（#3机组）启动及低负荷时辅助蒸汽均来自老厂，#3正常运行后，辅汽才能切换至本机供，在第二台机组（#4机组）投产后，#3、#4两台机组之间就可相互供给启动用汽，此时辅助蒸汽来源才是运行机组的冷再热蒸汽（减压后）和四段抽汽。然而老厂一期的机组（#1、#2机组）提供的辅助蒸汽需供二期工程除氧器启动用汽、汽泵启动用汽、汽动引风机试用汽、小汽机调试用汽、汽机轴封、锅炉空气预热器吹灰、磨煤机灭火用汽、锅炉露天防冻用汽等正常用汽用户，用汽量较大，同时由于辅助蒸汽压力偏低（1.2Mpa左右），在二期工程#3机组锅炉做冷态通风试验时，一期老厂的辅助蒸汽供汽量无法满足二期工程#3机组汽动引风机100%工况下的用汽需求，而此时#3机组锅炉尚未点火，其他备用汽源，本机冷再及汽轮机一抽均无法投入使用。

3.1 优化改造思路

针对#3机组锅炉冷态通风试验时暴露出的汽动引风机汽源不足问题，同时为了解决二期工程#3、#4机组同时启动等某些特殊工况，增加汽动引风机供汽系统稳定性，提升汽动引风机系统启动速度，技术人员经过调研及多方比较，提出对凤电二期工程汽动引风机冷再汽源进行优化改造，实现一期老厂#2机组冷再汽源向二期#3、#4机组汽动引风机系统供汽，二期#3、#4机组汽动引风机冷再汽源互为备用，改造后系统如如图1，其中红色圈内为优化改造部分。

图1 冷再汽源改造系统图

3.2 优化改造步骤

（1）从一期老厂#2机组冷再管道上预留的三通隔离阀后引出，增加的管路A从一期老厂引至二期#3、#4机组汽机房除氧煤仓间。

图2 #2机组引出冷再汽源

（2）将二期#3、#4机组冷段管道过来的冷再汽源B1、B2在除氧煤仓间与一期老厂冷再引出的管路A连通，增加相应的大小头、三通、弯头、止回阀、截止阀及闸阀等。

图3 老厂引出冷再管路与二期#3机接口（#4机组类似）

（3）相应管路增加支吊架、保温及外护，确保运行安全。

3.3 优化改造所需材料

本次凤电二期工程#3#4机组汽动引风机汽源改造工作委托现场施工单位进行，根据工地现场实际管路、钢梁等布置情况，施工所产生的材料量如表2。

表2 汽源优化改造材料

4 总结

凤电二期工程汽动引风机冷再汽源经过优化改造，在较低投入的情况下，有效的解决了机组冷态通风试验时100%额定工况下的引风机风量需求，顺利完成了锅炉空气动力场试验。在后期的整套启动调试过程中，经过调试单位的验证，因一期老厂#2机组提供的冷再汽源用户少且稳定、可靠，不但可以作为二期#3、#4机组汽动引风机正常启动时的备用汽源（仍由辅助蒸汽供汽的前提下），也能作为单独汽源给汽动引风机供汽，以实现汽动引风机快速启动，缩短机组的启动过程，减少由于汽源互相切换而产生的各种不利因素，而且在二期#3、#4机组同时启动的特殊工况下，#2机组提供的冷再汽源也能确保二期工程四台汽动引风机的供汽需求。

参考文献：

[1]火力发电厂设计技术规程[S].北京：中国电力出版社，2001.

[2]电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组.国家能源局，2012.

[3]苏兵.300MW机组辅助蒸汽系统优化.中国高新技术企业，2009（23）

[4]华东电力设计院.汽机部分说明书.F402702C-J01-01.2010（8）.

[5]孙明芳，陆怡生.等.小型背压式汽轮机热力系统的简化.东南大学热能工程设计研究所.

作者简介：

薛建纲（1978-11），男，浙江平湖人，毕业于东北电力大学，中级工程师，从事火力发电厂工程建设锅炉专业技术工作。