300MW机组疏放水系统优化改造

[摘 要] 通过对300MW机组疏放水系统阀门、管道进行优化，将原安装、设计不合理的冗余系统进行优化改造，使其布局更加合理、简单，进而减少阀门内漏，增加机组运行热效率。

[关键词] 系统优化 阀门内漏 热效率

1.汽轮机的疏放水系统

1.1大型汽轮机组在启停和变负荷工况下运行时，蒸汽与汽轮机本体及蒸汽管道接触时被冷却，当蒸汽温度低于蒸汽压力对应的饱和温度时会凝结成水，若不及时排出，则会存积在某些管道和汽缸中。运行时，由于蒸汽和水的密度、流速、管道阻力都不同（两相流），这些积水可能引起管道发生水冲击，轻则使管道振动，产生巨大噪音污染环境；重则使管道产生裂纹，甚至破裂。为了有效的防止管道中积水而引起的水冲击，必须及时地把蒸汽管道中存积的凝结水排出，以确保机组安全运行。同时还可以回收洁净的凝结水，极大的提高了机组的经济性和热效率。

1.2汽轮机疏放水系统比较复杂，包括汽轮机本体疏水、主、再热蒸汽进汽管道疏水；高、中压主汽门、调门疏水、抽汽管道疏水、门杆漏汽及轴封系统疏水及其它辅助系统的疏放水。各疏水按压力高低顺序经各疏水孔板或节流组件依次汇集于疏水母管，并通过疏水接管与疏水扩容器相连接，扩容后的蒸汽由扩容器的汽管进入凝汽器，凝结的疏水则通过疏水管接至凝汽器热井。这种疏水方式阀门集中，便于控制、维护检修，又由于汽水分离，避免了热井内汽水冲击。

1.3疏放水系统的设计，应以运行安全经济、有利于快速起动、便于事故处理和实现自动化等为原则，全面规划、妥善安排，力求简单可靠，布置合理，并尽量回收排出的工质和热量，减少汽水损失。其布置要遵循三个原则：

（1）压力相同或相近的疏水布置在同一集管

（2）压力高的疏水布置在压力低的后面

（3）各疏水支管应与集管成45度夹角接入且进口方向与流动方向一致。

2.东汽300MW机组疏放水系统存在的问题：

2.1在包头一电厂#1、2机组运行期间检查发现主汽、再热及抽汽系统由于疏水阀门前、后差压大，阀门出现不同程度的内漏，门芯吹损、弯头破裂、疏水扩容器焊缝开裂等故障；且机组运行经济性差，供电煤耗高、热效率低。

2.2。各疏水集管原设计安装时没有考虑现场实际状况，由于现场空间小造成相邻集管布置的位置较近、相互间距小，且上面的疏水阀门布置过于紧凑，给现场检修、运行操作带来极大的不便，一旦出现紧急事故、自动控制失灵，运行人员根本无法进行操作，检修人员也无法进入检修，给安全生产带来了极大的危险隐患。

2.3热力管道疏水系统设计庞大，冗余系统多，有效能的利用不尽合理，能耗较大。随着机组启、停次数增多，这些疏放水系统阀门内漏的机率增大，出现门芯吹损密封面损坏，严重影响经济性增加了汽轮机组的热量损失。

2.4疏放水系统节流部件全部采用焊接式节流孔板，由于机组启停频繁，系统内杂质易堆积于节流孔造成节流孔堵塞，节流孔板全部为焊接式，平时不易检查疏水是否畅通，给安全生产带来极大隐患。

3.优化改造方案

根据《华能系统300MW汽轮机节能降耗实施导则》以及包头一电厂#1、2机组现场实际情况，制定出了疏放水系统优化改造方案。

3.1更换因长期运行而导致内漏严重的各个系统的疏水阀门，并将部分阀门改为质量较好的抗冲刷、耐腐蚀的阀门，增强阀门的严密性延长阀门使用寿命，减少内漏。

3.2优化疏水管道系统减少系统冗余，降低能耗，根据《华能系统300MW汽轮机节能降耗实施导则》进行改造：

（1）左、右侧高压主汽门前管道疏水合并。

（2）高排止回阀前疏水合并。

（3）高排止回阀后疏水合并。

（4）取消主汽供轴封主路、旁路电动门、调整门，改为一、二次手动门。原疏水改由一、二次门之间接至疏水集管。

（5）取消冷再至轴封供汽系统。

（6）#1、2、3高压加热器危急疏水调整门改为二位全开全关关断式阀门。

3.3 #1、2、3疏水集管布置的位置较近，相互间距小，且上面的疏水门布置过于紧凑，现场检修、运行操作不方便，因此对各集管以及疏水门进行改位。将原#1疏集管移至高低压疏集管中间并加长3000mm；#2、3疏集管全部加长3000mm，以便将接至其上的疏水管均匀分布，使各个气动阀门之间留有操作、检修的空间。

3.4方案实施过程中，检查发现几乎所有的节流孔全部或部分堵塞，为此我们更换了易拆解检查并能更换内芯的节流组件，保证了疏水排放的可靠性，机组运行的安全性。

4.结论

疏放水系统改进后，使系统变得简单可靠，布置合理，并尽量回收排出的工质和热量，减少汽水损失，降低热耗，提高机组热效率，经测算降低热耗55KJ/kwh，降低煤耗2g/kw.h。但是，众所周知的阀门内漏对机组经济性的影响最为明显，因此疏放水系统优化后的长期任务还是对疏放水系统阀门内漏的治理。所以我们还应从运行、检修、系统的优化、设备的选型等多个方面着手，除了减少非正常的泄漏外，对正常运行中必须泄漏的流量采取合理控制，减少泄漏流量，并尽可能地回收利用工质，达到提升机组热经济性的目的。