自貢東能電站閥門有限公司(原自貢東方電站閥門廠)在火電機(jī)組的熱力系統(tǒng)中,汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)已成為中間再熱機(jī)組熱力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)鍋爐與汽輪機(jī)的運(yùn)行工況不相匹配時(shí),鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量與汽輪機(jī)所需蒸汽量之間的差值可以不進(jìn)入汽輪機(jī)而經(jīng)旁路減壓減溫后直接引入凝汽器。中間再熱式機(jī)組的旁路系統(tǒng),是單元式機(jī)組啟;蚴鹿使r時(shí)的一種重要的調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng),盡管旁路系統(tǒng)的設(shè)置會(huì)使得投資增加,但卻能以保護(hù)再熱器、縮短啟動(dòng)時(shí)間、減少啟動(dòng)熱損失、增加機(jī)組運(yùn)行的靈活性及延長(zhǎng)機(jī)組使用年限等效益而得以補(bǔ)償。旁路系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)閥和控制裝置兩部分組成,其連接型式、功能選取、容量大小等等對(duì)于機(jī)組的運(yùn)行有著很大影響。 1 旁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)一股采用高、低壓2級(jí)串聯(lián)布置型式,2級(jí)串聯(lián)旁路系統(tǒng)適應(yīng)性廣,既適用于基本負(fù)荷機(jī)組,也適用于調(diào)峰負(fù)荷機(jī)組,還適用于高壓缸啟動(dòng)或中壓缸啟動(dòng)機(jī)組。在我國(guó)300MW機(jī)組上廣泛應(yīng)用。
2級(jí)串聯(lián)旁路系統(tǒng)由高壓旁路和低壓旁路串聯(lián)布置組成(圖1),蒸汽由主汽閥前引出,首先經(jīng)過(guò)高壓旁路,其壓力和溫度降到汽輪機(jī)高壓缸排汽參數(shù),再進(jìn)入再熱器,然后,再熱的蒸汽經(jīng)過(guò)低壓旁路,進(jìn)一步降低其參數(shù),引入凝汽器喉部。國(guó)產(chǎn)旁路執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為電動(dòng)和液動(dòng)兩種方式(表1),國(guó)產(chǎn)旁路系統(tǒng)一般采用電動(dòng)方式。進(jìn)口旁路系統(tǒng)有液動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)方式。
2 閥門類型
3 閥門安裝
為保證汽輪機(jī)和旁路系統(tǒng)安全、延長(zhǎng)閥門壽命、可靠使用和調(diào)節(jié)精度,以及汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮,閥門正確安裝不可忽視。
表1 旁路系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)對(duì)比
圖1 2級(jí)串聯(lián)旁路系統(tǒng)
。1)管路配置
閥門安裝前,檢查汽機(jī)旁路系統(tǒng)中蒸汽和噴水管道布置及走向,其應(yīng)符合汽機(jī)旁路系統(tǒng)閥門說(shuō)明中管道布置要求,應(yīng)盡可能排除由于管道布置不合理而引起的隱患和干擾,使旁路系統(tǒng)能正常運(yùn)行并發(fā)揮其功能,提高旁路閥門的技術(shù)性能指標(biāo)。
①所有汽、水管道應(yīng)避免上下迂回布置,應(yīng)保持管道單向梯度布置,避免產(chǎn)生局部點(diǎn)或點(diǎn),產(chǎn)生積水和汽穴。
②閥門與管道連接,管道對(duì)閥門進(jìn)出口接管應(yīng)分別向外傾斜1°~5°。
③管道若布置有困難,則應(yīng)安置合適的疏水器或有防振措施預(yù)熱管。
④高壓旁路減溫減壓閥(BP)中心線與主蒸汽管的*佳距離為2~215m。距離太近會(huì)使該閥在熱備用運(yùn)行狀況中承受過(guò)高的溫度,增加該閥設(shè)計(jì)成本。距離太長(zhǎng)則會(huì)引起該閥進(jìn)口處積水,從而在閥門開(kāi)啟時(shí)造成水擊。因此需要加裝2in.(50mm)的預(yù)熱管(預(yù)熱管布置應(yīng)有防振措施),由BP閥進(jìn)口接到主汽管下游20~25m處。
⑤旁路減溫減壓閥橫臥安裝需加裝疏水管,以便將閥體低處的冷凝水及時(shí)排出。
⑥閥門進(jìn)出口管道直段長(zhǎng)度一般為其內(nèi)徑的5~10倍。
⑦閥門不能作為管道固定點(diǎn)和固定端,所有汽、水管道需有合理的支吊和彎頭(吸收管道膨脹)。
(2)閥門配置
閥門安裝前,應(yīng)對(duì)閥門作外觀檢查,將侵入閥門通道內(nèi)的可見(jiàn)雜質(zhì)和異物清除。若發(fā)現(xiàn)閥門進(jìn)出口兩端焊接坡口損傷,應(yīng)加以修復(fù)。在閥門固定在管道上之前,須確認(rèn)閥門標(biāo)識(shí)所示介質(zhì)箭頭的方向與管道中介質(zhì)流向一致。汽機(jī)旁路系統(tǒng)所有閥門應(yīng)直立安裝在管道上,即閥桿垂直于水平面。若閥門需橫臥安裝,應(yīng)事先在訂貨合同中說(shuō)明。若需要,所有閥門均需搭建固定平臺(tái)或移動(dòng)平臺(tái),可供2~3人直立維修閥門,并設(shè)有照明和起吊裝置。閥門上下應(yīng)留有足夠空間,便于在檢修時(shí)抽出閥門的零部件、包括電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電動(dòng)執(zhí)行器機(jī)構(gòu)(含智能型)的環(huán)境溫度應(yīng)符合要求。 4 旁路系統(tǒng)檢測(cè)
旁路系統(tǒng)的一次儀表安裝測(cè)點(diǎn)位于能真正反應(yīng)所測(cè)參數(shù)要求的地點(diǎn),需特別注意。例如高壓旁路減溫減壓閥(BP)后溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)離該閥出口4~5m或更遠(yuǎn),布置在個(gè)彎頭之后,這樣得到的閥后溫度為汽水充分混合后的溫度,真實(shí)性強(qiáng),使噴水減溫正確及時(shí),系統(tǒng)工作正常。但是該點(diǎn)也不可太靠近再熱器冷端,以免反映的并不是真實(shí)的BP閥后溫度,導(dǎo)致不能及時(shí)適量噴水減溫,甚至?xí)瑴。又如凝汽器溫度和真空度的測(cè)點(diǎn),都應(yīng)按各種類型的凝汽器,在能真實(shí)反映實(shí)際工況的位置開(kāi)孔布點(diǎn),避免低壓旁路不能正常動(dòng)作,影響整個(gè)旁路系統(tǒng)甚至整個(gè)機(jī)組的正常投運(yùn)。
旁路系統(tǒng)冷態(tài)調(diào)試前應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。
①確認(rèn)旁路系統(tǒng)閥門安裝正確無(wú)差錯(cuò),并視覺(jué)上認(rèn)為閥門無(wú)異常。
②閱讀該型號(hào)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作使用說(shuō)明書。
③檢查電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制和動(dòng)力電源是否分開(kāi)按圖正確接線。
④控制電纜和動(dòng)力電纜的接線應(yīng)以該項(xiàng)目設(shè)計(jì)院圖紙和執(zhí)行機(jī)構(gòu)端子蓋內(nèi)的接線圖為準(zhǔn),萬(wàn)一有矛盾,應(yīng)及時(shí)與有關(guān)各方聯(lián)系,意見(jiàn)正確一致后再接。
⑤所用電纜應(yīng)適合電流和使用現(xiàn)場(chǎng)的工況,電纜末端裸露接線部分一般使用壓線端頭壓接,使接線牢固。
⑥電纜進(jìn)線處應(yīng)使用帶密封墊的穿線接頭,以 保證電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)。
⑦就地接線盒與閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的接線既不可太緊也不可太松,以免因熱態(tài)時(shí)管道的熱膨脹位移和振動(dòng),或電纜線靠在閥門和管道上受烘烤,而造成斷線,失控甚至短路損壞設(shè)備。
⑧接線應(yīng)牢固、可靠,以免熱態(tài)振動(dòng)后松脫,造成故障或事故。
⑨控制信號(hào)電纜應(yīng)采用屏蔽電纜,并與動(dòng)力電纜分開(kāi)布置,避免干擾。熱電偶溫度變送器要用補(bǔ)償導(dǎo)線(注明不要的除外)。
⑩汽機(jī)旁路的控制電源應(yīng)為互為冗余的UPS和保安電源,而執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力電源應(yīng)為保安電源。
11對(duì)照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)上的有關(guān)銘牌檢查確認(rèn)工作環(huán)境溫度、動(dòng)力電源相數(shù)、電壓等級(jí)和頻率、對(duì)地絕緣和相間絕緣、相序(有自動(dòng)相序調(diào)整的除外)、缺相和過(guò)電流及過(guò)熱等保護(hù)功能、動(dòng)作頻率與換向時(shí)間等。
12 執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制柜及控制柜與操作顯示盤(或CRT)之間應(yīng)具備受電條件,切換信號(hào)明確。靜態(tài)調(diào)試該臨時(shí)強(qiáng)制的信號(hào)應(yīng)先強(qiáng)制,以保證調(diào)試時(shí)就地、遠(yuǎn)方手動(dòng)操作或模擬投自動(dòng)時(shí)可操作。