基于电厂汽轮机疏水系统的优化分析

于涛

摘要：在电厂汽轮机疏水系统工作的过程中，常常发生导汽管及高压缸排汽管疏水阀阀门外漏和内漏问题，以及轴封汽输水管原设计未配置自动疏水器导致在机组启动的过程中，轴封汽管压力波动的问题。针对上述问题，需要对电厂汽轮机疏水系统进行优化改造，旨在能够更好地解决相关问题。本文首先针对疏水系统优化原则进行阐述，然后进行疏水系统的相关问题进行原因分析，并提出有效的解决方案和投资估算，希望能够在确保机组正常运行的前提下降低经济成本。

关键字：汽轮机;疏水系统;自动疏水器

引言：目前某机组存在着导汽管及高压缸排汽管疏水阀内漏和轴封汽疏水管无疏水器的问题，准备在进行机组A级检修时对该机组导汽管及高压缸排汽管疏水系统进行改造，从而解决导汽管及高压缸排汽管疏水阀阀门外漏、内漏的问题，还有在轴封汽疏水管原设计未配置自动疏水器导致机组启动时，轴封汽管压力波动的问题。针对此问题，下面让我们具体进行分析。

一、电厂汽轮机疏水系统优化原则

电厂汽轮机疏水系统在进行优化时，需要通过一定的原则进行改造。疏水系统设置是为了能够及时地排走系统内部存在的积水，从而能够有效提高机组的安全性。因此，机组的安全应该放在第一位，在进行优化时有限考虑安全性能，然后在保证安全的情况下进行系统优化改造。在充分保证系统安全的情况下，部分疏水如果能够取消就可以进行取消。在进行疏水系统优化的过程中，可以将同等压力的两路及以上的疏水改造成一路，这样能够通过一个阀门就能够对其进行控制。与两路疏水相比，一路的疏水内漏量会明显减少很多，从而可以达到降低经济成本的目的。也可以在疏水气动阀门前面加装手动阀门，通过此种优化，能够在气动阀门内漏严重的情况下，通过手段阀门进行关闭，从而能够减少漏汽量，进而节约经济成本[[]]。

二、电厂汽轮机疏水系统问题分析

该机组导汽管和高压缸排汽管疏水阀原来安装的设备是进口的球阀，它是一个气动阀，设计的压力为17.5MPa，设计的温度为545°，此气动疏水阀在这些年中的机组运行和使用过程中出现了以下几个问题：

（一）阀门内漏

首先，是阀门内漏的问题。机组在正常运行的过程中会形成阀门内漏的现象，是因为密封面极易吹损造成的。在机组停止运行期间，各个主要的蒸汽管道普遍需要进行疏水，这个时候，仪用气源压力会发生降低，大概在0.5MPa以下。并且原疏水球阀所配气缸扭矩偏小，从而导致球阀处于半开的位置，这样会对机组的正常启用和停用产生极大的延迟。与此同时，还能够导致阀球、阀座吹损加剧。高温高压蒸汽不会正常通过汽轮机进行做功，直接进入到凝汽器中，从而影响机组热耗、真空、发电煤耗等经济性指标。

（二）阀门外漏

阀门外漏的问题是因为原来的疏水球阀的结构形式具有一定的问题，不是整体进行锻造的，而是通过分段的法兰来进行连接。当机组在启动和停止的过程中会发生介质外漏的情况，阀杆密封处也会发生泄露[[]]。

（三）其他问题

球阀是非全通径的，具有通径偏小的特点，从而导致疏水流量比较小，应该针对此问题进行改进。气动疏水阀的气动执行机构与阀杆是通过键销进行连接的，从而能够对阀门的开关进行有效控制。但是键销的强度远远不够，经常会发生键销断裂的情况，从而导致阀门无法进行开关动作。阀体与气动执行机构是直接进行连接的，缺少了隔热支架，进而导致高温传导导致气缸内部密封组件市场处于失效状态，对阀门的开关产生非常大的影响，造成内漏和外漏的情况更加严重。该机组轴封汽疏水管缺乏自动疏水阀，从而造成机组气动时会发生轴封汽管压力波动的现象，对机组运行的安全性和经济性都带来了很大的影响。

三、电厂汽轮机疏水系统改造方案

（一）改造目标

通过此次改造，主要是为了能够消除阀门的内漏和外漏的问题，对于改造过后的疏水系统能够满足机组的启动和停止条件下的管道疏水和暖管的需要，并且能够具有一定的疏水能力裕量。能够有效减少在机组正常工作时发生的缺陷概率，可以降低机组热耗，提高凝汽器真空，降低相应的厂用电率。从而能够提高机组运行的可靠性、安全性以及经济性。通过热动力自动疏水器的配置可以在机组气动时进行疏水排放的自动控制，从而有效避免高压缸排汽管压力波动，对机组运行的安全性和经济性具有非常重要的促进作用。

（二）方案设计

對于该机组导汽管及高压缸排汽管疏水阀的改造，应该将其更换为进口阀的焊接式、一体直通锻造、全通径气动疏水阀。这种阀门高流量、 低压降，阀球和阀座配对研磨从而达到密封面吻合，联结节点最小化，确保阀门的零泄漏。

将放大气动疏水阀入口管道设计成与出口管道口径一致，从而能够增加疏水通流量。与此同时，将原先的疏水系统管道的走向也进行优化。对于该机组高压缸排汽管更换进口热动力自动疏水阀。轴封汽疏水管加装自动疏水器并加装前隔绝阀，从而有利于进行检修和维护。根据热力系统的不明泄露量规定，机组的不明泄露量不能够大于额定负荷时主蒸汽流量的0.1%，应该严格按照相关规定执行。再根据以往的改造经验和相关对比，最后认为改造方案是合理的 [[]]。

结束语：综上所述，对该机组导汽管及高压缸排汽管疏水系统进行改造是提高机组经济性、安全性的手段。并使得机组的运行方式更成熟、可靠;疏水系统的检修维护工作量大幅减少，检修成本大大降低，能够更进一步地保证人身安全。

参考文献：

[1]万跃，晏海能.汽轮机疏水系统优化节能改造[J].江苏电机工程，2014（6）：79-81.

[2]郑有文，郑展友.330MW汽轮机疏水系统优化节能改造分析[J].华东科技：学术版，2017（6）：345-346.

[3]刘天宇.发电厂汽轮机运行效率优化分析[J].神州，2018（32）：217-217.