汽轮机低压缸轴封温度控制优化策略

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1、汽轮机低压缸轴封温度控制优化策暁摘要本文以介绍汽轮机轴封系统为切入点，探讨温度对汽轮机的影响，得出调节轴封系统温度的必耍性，重点以某电厂为例，研究如何进行汽轮机低压缸轴封系统温度控制，通过优化温度控制逻辑来准确测量轴封温度，并在文章最后给出不同情况下温度控制的操作策略。关键词轴封系统；温度控制；检测逻辑优化中图分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）14-0117-01在我国全面推动“节能减排”的大背景下，作为能源消耗大户的电站（厂）也将这一理念贯彻落实进入日常工作、生产运营当中去。而其中关键环节之一的汽轮机如何做到安全、经济、

2、绿色运行成为众多电站（厂）面临的主要问题之一。随着高参数、大容量的机组应用越来越广，自封闭系统的逐渐成为汽轮机轴封系统的主流配置。为了保证口封闭系统的效用达到最大化，必须将温度、压力、真空等各因素调节到相对平衡状态，因此，如何调节控制汽轮机低压缸轴封温度成为冃前电厂面临的问题之一。1汽轮机轴封系统汽轮机轴封是指汽轮机轴端汽封，主耍用于将外界空气与汽轮机隔离开来，通常用来与汽轮机内的蒸汽混合，作用在于减少蒸汽的泄露，从而减少化学补水量和防止高位能的工作介质向低位能流动。轴封结构类型有很多种，应用较广是王长春接触式汽封和蜂窝式汽封。汽轮机轴封系统是由不同压力缸之间

3、多个轴封组成的有机整体，是汽轮机装置中不可或缺的一部分，分为轴封供汽系统和回汽系统两大部分。300MW,600MW汽轮机供汽自封闭系统屮，供气系统运作方式一般是将高、屮压缸排出的蒸汽经过降温后供给低压缸使用，回汽系统的运作是将低、中、高压缸最末端所排出混合物回收到凝气器里，再通过凝气器的加工分为汽水和空气，其中汽水回收利用、空气通过排出的过程。2低压缸轴封温度控制的必要性很多电站（厂）由于汽轮机系统设计、调试安装的不到位，缺少对温度的观测和调节，容易出现轴封温度偏差过大的现象，对机组的安全性、经济性造成一定影响。轴封汽温过高或者过低都不利于汽轮机的正常运行，容

4、易出现大轴抱死、损坏关键零件、漏气量过大、摩擦严重、经济效益降低等后果。由于轴封蒸汽与汽轮机大轴直接接触，根据热胀冷缩的原理，蒸汽温度影响了大轴的伸缩度。在汽轮机处于正常或热态启动的情况下，若轴封蒸汽温度过低，带入大量低温蒸汽进入低压缸，大轴容易出现收缩，造成相对位移变化，严重影响汽轮机的安全使用。反之，若汽轮机处于冷态启动的状态，而轴封蒸汽温度过高，就会使得与之直接接触的支撑轴瓦、回油等温度相应提高，易损坏轴承合金等部件，降低转子的使用寿命，进而导致部件之间间隙扩大，漏气量随之增加，造成整个机组效率下降，潜在危险增加。因此在汽轮机的正常运作过程中，需要把控轴

5、封温度，将轴封汽温与部件的金屈温度保持一致，并有一定的过热度。3控制策略——以某电厂600MW机组为例为清楚分析低压缸轴封温度，本文以通过某电厂超临界600MW机组的汽轮机轴封系统（如图1所示）为例。图1是一个典型的自密封轴封系统图，其中C为低压轴封温度调节阀,Tl、T2、T3别显示为低压轴封（导前）、励端、汽端的温度。一般情况下通过调节阀（C点）来控制T1的温度，但是山于存在温度测量点安装位置和减温水喷水点的距离差距小——不超过3m,无法准确测量轴封减温水和内部蒸汽混合后的温度，导致操作人员根据T1温度调节C的频率较高,出现轴封温度波动较大的情况，可通过T2

6、与T3直观体现出來。因此，调节温度首先需耍优化温度测量，只有当温度测量能准确反映汽轮内部运作温度时，才能保证温度调节有效。3.1优化温度检测控制逻辑励端和汽端作为汽轮机低压缸的进水端和出水端，可以考虑将两者温度的加权平均值作为控制目标值。但是由于低压轴封热惯性相对较大，对设定和控制温度日标的影响较人，同时，机组的不同负荷也对温度影响较大。为了保障温度控制目标数据的准确和连贯，因此在加入及组负荷对温度的自适应运算（如图2所示）。图中可以将励端和汽端的温度平均后作为主控制（PID1）的反馈值，而T1作为PID2的反馈值，使得主副控制器的运算涵盖几个点的温度测试数据

7、，同时，将机组不同负荷段对温度的影响考虑在内，使得温度的调节依据更加准确。3.2优化温度操作策略对轴封温度进行调节应该考虑机组的不同使用情况，因地制宜地进行温度调节操作，如冷态启动阶段、正常运营阶段、热停机阶段等。在冷态启动阶段的温度调节操作策略包括疏通主管道、提前暖管，将除氧器的温度控制100°C,凝结水温控制在60°C以内，适当降低机组负荷以减低节流温度等。正常运行时需要考虑机组的负荷水平，在75%以上负荷运行时，要保持供汽的水蒸气温度在最低要求温度以上，同时要加强疏水保持轴封管路温度。热停机时一定要防治轴封温度和缸温的严重失配，保持轴封温度在320°C左

8、右，可通过本锅炉余汽供轴封的方法，参考