背压式汽动引风机排汽切换操作优化

胡志超1 ,张桂彬2 ,昌小朋2 ,卢琼2

1.江门市新会双水发电三厂有限公司，广东 江门 529000；2.中国能源建设集团华中电力试验研究院有限公司，湖南 长沙 410000

摘要：在电力行业节能减排政策下，新建大机组汽轮机单机容量和蒸汽参数越来越高，由于火电厂是一个复杂的热力系统，为了提高其运行的经济性，不仅需要提高主机效率，而且还需改善热力系统中所有辅机的配置和运行方式。引风机和给水泵作为电厂中的耗电大户，是电厂重要的辅机，其运行状况是降低厂用电率的重点环节，所以优化引风机的运行方式具有重要的实践意义，经过机组调试期和运行期的分析研究，通过优化调整实现汽动引风机在各负荷工况安全经济运行，为背压式汽动引风机的长期稳定运行提供借鉴。

关键词：背压；汽动引风机；排汽；切换；优化

1 概述

广东省某超超临界660MW机组锅炉为超超临界参数、变压运行直流炉，塔式结构，锅炉引风机系统采用（40%容量）电动引风机及100%容量的汽动引风机。本工程引风机采用单列配置，采用背压式小汽轮机驱动动叶可调轴流式引风机，并配一台容量为40%THA 启动用电动驱动动叶可调轴流式引风机。汽动引风机背压排汽额定参数为1MPa，316℃，背压排汽用户有除氧器加热、低压工业供汽，背压事故排汽至凝汽器疏水扩容器。本机组配置100%容量的汽动给水泵，汽动给水泵正常运行汽源为四段抽汽，且四段抽汽供给除氧器加热，四段抽汽额定参数为0.971MPa、364℃，与汽动引风机背压排汽相同。

2 背压排汽切换过程描述

机组负荷大于20%额定负荷时投入四段抽汽至除氧器供汽，退出辅汽至除氧器加热。

机组负荷大于30%额定负荷时投入汽动引风机运行，即由40%容量电动引风机切换至汽动引风机运行，汽动引风机背压排汽至除氧器加热。

机组负荷大于40%额定负荷时进行汽动给水泵汽源切换，即由辅汽供汽切换至四段抽汽供汽，切换完成后，四段抽汽管道振动大。现场检查管道振动是由于管道上逆止阀摆动引起。

3 原因分析

四段抽汽至除氧器加热供汽、汽动引风机排汽至除氧器加热管道在除氧层都设计有逆止阀。机组负荷大于30%额定负荷时，四段抽汽至除氧器供汽、汽动引风机排汽至除氧器加热同时投入，汽动引风机至除氧器进汽压力大于四段抽汽至除氧器进汽压力；机组负荷大于40%额定负荷时，汽动给水泵汽源切换及汽动引风机配合烟风系统调整，在此过程中汽压摆动，四段抽汽压力时而高于除氧器压力，时而低压除氧器压力，引起除氧器及汽动引风机背压排汽压力变化，四段抽汽管道振动，汽动引风机LCV调节阀开度变化较大。

检查确认主机、汽动引风机THA工况热力特性数据：四段抽汽口：0.971MPa、364℃，除氧器：0.922MPa、176℃，汽动引风机排汽：1MPa，316℃。

四段抽汽至除氧器供汽、汽动引风机排汽至除氧器加热同时投入，除氧器作为一个联箱，四段抽汽至除氧器压力和汽动引风机排汽至除氧器压力无法形成稳定的上下平行线性关系，在调整过程中此线性关系有交叉，导致四段抽汽至除氧器间断性进汽，逆止阀摆动、管道振动，同时引起汽动引风机排汽压力变化较大，干扰烟风系统调整。

4 优化措施

（1）机组负荷20%-30%额定负荷除氧器加热采用四段抽汽或者辅助蒸汽供汽；30%额定负荷以上投入汽动引风机运行，汽动引风机排汽至除氧器加热，退出四段抽汽至除氧器加热；40%额定负荷以上正常切换汽动给水泵汽源。避开汽动引风机排汽至除氧器、四段抽汽至除氧器长时间同时投运。

（2）机组高负荷稳定运行时，汽动引风机排汽压力满足低压供热蒸汽要求时，投入四段抽汽至除氧器加热，汽动引风机排汽切换至低压工业供热。

（3）针对背压小汽轮机调整的特性，为保证通流量维持转速稳定，汽源至凝汽器疏扩事故排汽热备用作为汽动引风机事故调整，保证烟风系统正常。

（4）汽动引风机排汽对外供汽投入操作过程保证机组负荷不低于350MW且稳定；汽动引风机排汽对外供汽时，为保证供汽正常，机组负荷不低于280MW。协调画面负荷低限设置280MW。

（5）汽动引风机排汽对外供汽过程中，事故排汽调节阀自动值设置1.1MPa，汽动引风机排汽压力随管网滑压运行，汽动引风机调节阀LCV控制转速稳定维持锅炉烟风系统正常。四段抽汽对外供汽时，通过连通阀自动控制管网压力0.8-1.0MPa；四段抽汽对外供汽未投时，由老厂控制管网压力0.8-1.0MPa，协调各用户厂区用汽量。（汽动引风机事故排汽至凝汽器调节阀增加逻辑保护：排汽压力＞1.15MPa，超驰开启至10%，自动投自动1.1MPa；汽动引风机转速低于3900r/min，超驰开至20%，自动投自动1.1MPa）

（6）汽动引风机对外供汽时，监测汽动引风机振动、转速、LCV开度、排汽压力、事故排汽阀开度、管网压力等参数。

（7）供热系统各电动阀增加中停功能；液动快关调节阀为蝶阀，无调压功能，主要起到事故快关保护作用，投运过程中补充全开，或者辅助控制供汽流量；投运前期，供热管道减温水滤网需要清理。

（8）汽动引风机对外供汽时排汽压力高导致转速低/风机出力不足，通过事故排汽降低排汽压力，增大通流量，稳定转速；汽动引风机对外供汽时排汽压力低导致转速高，通过减小排汽对外供汽减温器前电动阀开度（中停），同时注意排汽至凝汽器事故排汽的控制，减小通流量，稳定转速。

（9）汽动引风机排汽对外供汽时，AGC负荷指令低于300MW，通过调整事故排汽至凝汽器增加汽动引风机排汽通流量，减小对外供汽量，维持汽动引风机转速。（汽动引风机排汽对外供热管道有机械式逆止阀，可以防止热网蒸汽倒流）

5 汽动引风机排汽对外供汽投入步骤

（1）确认供热管道疏水阀门状态正确，机组负荷＞350MW，事故排汽调节阀自动投入。

（2）开启对外供汽减温器后电动阀。

（3）就地2%/次缓慢开启对外供汽减温器前电动阀进行暖管（注意汽动引风机转速实际值与目标值偏差≯20r/min，除氧器压力≮0.4MPa）。

（4）暖管结束，准备并汽，全开对外供汽减温器前电动阀，缓慢逐渐关小排汽至除氧器调节阀开度，排汽压力提高至大于管网压力0.01MPa，注意汽动引风机转速实际值与目标值偏差≯20r/min；逐渐开大辅汽至除氧器加热调节阀，注意除氧器压力≮0.28MPa。

（5）并汽、对外供汽：联系B厂注意调节管网压力稳定，缓慢逐渐开启三厂低压供汽至管网电动阀（中停）至全开，全关排汽至除氧器调节阀开度，开大辅汽至除氧器加热调节阀，投入辅汽至除氧器加热。

（6）投入四段抽汽至除氧器加热：开启管道疏水阀门，就地开启四段抽汽至除氧器进汽电动阀至5%开度（此阀门远方中停操作时不可控，开关时间太短），开启除氧器进汽电动阀1，开启除氧器进汽电动阀2；就地3%/次缓慢开启四段抽汽至除氧器进汽电动阀（注意四段抽汽压力变化、给水泵转速变化），除氧器压力开始上升则逐渐关小辅汽至除氧器加热调节阀；四段抽汽至除氧器进汽电动阀全开，辅汽至除氧器加热调节阀关至3%。

6 结论

上文所述总结了背压式汽动引风机排汽切换操作过程中机组运行工况不稳定的原因及优化措施，且详细讲解汽动引风机背压排汽操作步骤，保证了各负荷点工况下汽动引风机的平稳运行，汽动引风机稳定运行情况直接影响着机组的安全运行，通过以上优化处理消除汽动引风机异常故障，保证了机组的长期安全稳定运行，提高经济指标，真正实现行业的节能减排。

参考文献：

[1]李毅杰，孙叶柱.汽动引风机技术在1000MW级机组上的应用[J].中国电力，2012，45(09)：17-21.

[2]赵志丹，陈志刚，王家兴，等．汽动引风机控制策略的优化[J]．热力发电，２０１２（９）：６１-６７.

[3]应明良，冉志超.1 000 MW机组锅炉汽动引风机运行试验分析[J].浙江电力，2015（7）：46-48.