引进型300MW汽轮机疏水系统改造及经济性分析

图发现隐藏在大量数据中的具有规律性、趋势性的市场现象。须针对市场中某一特定主题,根据不同DM技术方法的特点,选择相应的技术,例如一般数理统计方法、决策树、人工神经网络等,进行相关主题的知识发现。4结语上海电力市场运营监视与DM系统,是上海市电力公司调度通信中心在提高市场分析和管理水平上所作的努力。目前,系统已应用于华东区域电力市场的模拟运行,下一步将继续完善系统,并扩充更多的应用主题进行分析和挖掘,包括电力负荷特性、购电策略等的分析研究。收稿日期2004205209作者简介王治华19772,男,安徽人,工程师,硕士,从事EMS、电力市场技术支持系统、电力二次系统安全及数据网络方面的工作,0212647200002633。责任编辑李毅引进型300MW汽轮机疏水系统改造及经济性分析殷庆华1,翁彦2,毕政益21华东电力试验研究院,上海2004372外高桥发电有限责任公司,上海200137摘要引进型300MW汽轮机疏水管道中的气控阀门承受很大压差,造成蒸汽泄漏,降低了机组运行的经济性。针对这种情况,外高桥发电有限责任公司采用取消或合并某些疏水管道及其气控阀门的方法,减少蒸汽泄漏点,降低了泄漏量,提高了机组运行经济性,具有显著经济效益,为同类型机组的疏水系统改造提供了参考。关键词300MW汽轮机组疏水系统气控阀门泄漏中图分类号TK264文献标识码B1前言外高桥发电有限责任公司4台机组系引进型300MW汽轮发电机组。汽轮机缸体上及蒸汽管道上配备有疏水管道及气控阀门。按疏水管道内工质的压力等级将疏水管道分别连接至高压、次高压、中压和低压疏水母管又称疏水集管,各疏水集管经疏水扩容器与凝汽器相连统称为蒸汽管道疏水系统,以下简称疏水系统。机组启、停过程中,气控阀门处于开启状态,以及时排放设备和管道中蒸汽凝结成的水,确保机组安全运行机组正常运行期间,气控阀门处于关闭状态。由于高压疏水管道上的气控阀门承受很大压差阀前蒸汽压力可达167MPA,阀后与真空状态的凝汽器相连通,关闭稍不严密,蒸汽就会泄漏。据统计,4台汽轮机高压疏水管道上的大部份气控阀门都不同程度地存在泄漏。泄漏的高温、高压蒸汽不经汽轮机作功而直接流入凝汽器,既减少了机组的出力,又增加了凝汽器的热负荷,降低了机组运行的经济性。因此,解决这些阀门的泄漏非常必要1。2疏水系统改造简介21改造前状况疏水系统改造前,高压、次高压疏水集管温度都偏高,尤其是高压集管温度达347C如不发生泄漏,此温度应接近环境温度。这表明,位于高压疏水集管上游的一些气控阀门承受的压差较大,泄漏量也相对较大。这部分泄漏蒸汽为高温、高压的主蒸汽额定工况压力167MPA,温度538C,相比等量的低压、低温泄漏蒸汽,对机组经济性影响的权重更大。故高压、高温的疏水管道是本次改造的重点。22改造依据、方法和目的为减少蒸汽经疏水阀门的泄漏量,依据多年的运行经验并借鉴同类型机组疏水系统改造方面的成功经验,对疏水管道的布置进行了改进。采用802技术监督上海电力2005年第2期取消或合并某些疏水管道及其气控阀门的方法,减少阀门数量,进而减少泄漏点的数量,达到降低蒸汽的泄漏量,提高机组运行经济性的目的2。23改造的主要内容2002年2月机组大修期间,外高桥发电有限责任公司对疏水系统进行了改造,主要内容为1减少6根高压疏水管道原为15根1取消1、2号高压调门后放汽疏水管道及其阀门。2将高压主汽门前蒸汽管道A、B的2根疏水管道合并为一根,取消一根疏水管道及阀门。312号高调和36号高调后节流疏水的两根疏水管道合并为一根,取消一根疏水管道及阀门。4取消主汽隔后疏水管道。5取消第1级抽汽隔离门后疏水管道及阀门。2减少3根次高压疏水管道原为12根1取消第2级抽汽隔离门后疏水管道及阀门。2中压主汽门A、B前的2根疏水管道合并为一根,取消一根疏水管道及阀门。3中压导汽管A、B2根疏水管道合并为一根,取消一根疏水管道及阀门。3减少中、低压疏水管道5根1分别取消第36级抽汽隔离门后疏水管道及阀门。2取消中压缸排汽区疏水管道及阀门。4高旁隔后疏改自动疏水器取消高旁隔后疏气控阀门和高旁隔后疏手动隔离阀门,改为高旁隔后疏水器及疏水器疏进、疏出手动隔离阀门。此外,还取消了高旁蒸汽预热管道及阀门和5炉上水旁路至高压疏水扩容箱管道及阀门。24疏水系统改造后情况241阀门泄漏量通过测量改后各疏水集管的温度并与改前对应点温度相比较,高压、次高压疏水集管温度都有明显下降,这表明改造后经气控阀门泄漏至高压、次高压疏水集管的蒸汽量相对改造前有所减少。尤其是高压疏水集管温度降低幅度较大,表明流经该疏水集管的蒸汽泄漏量相对有较大减少。疏水系统改造前、后高压、次高压集管的温度和阀门泄漏量变化如表1所示。表1疏水系统改造前、后高压、次高压集管的温度和阀门泄漏量变化情况集管类型改造前集管温度C改造后集管温度C改造后集管温度降低值C改造后比改造前蒸汽经阀门的泄漏量高压集管347241106减少次高压集管793742减少由此可见,通过对疏水管道布置的改进,减少了阀门数量,降低了蒸汽的泄漏量,提高了机组运行经济性。242运行安全性疏水系统改造后,机组在启、停期间,疏水系统运行正常。2002年5月29日,在负荷266MW时的MFT的紧急停机情况下,疏水系统的各项运行控制指标在规程规定的范围之内。3疏水系统改造经济性分析31分析依据和方法在疏水系统改造前、后,分别测量高压、次高压疏水集管的温度,根据温度变化情况,可定性确定位于高压、次高压疏水集管上游的疏水阀门的泄漏量变化情况。因无法测得经疏水阀门泄漏的工质数量,也就不能按泄漏量直接计算其对机组经济性的影响量。因此,本评价采用测量疏水系统改造前后汽轮机热耗率变化量的方法,求得疏水系统改造后的汽轮机热耗率下降的幅度,进而确定疏水系统改造对机组经济性指标的影响量。考虑疏水系统改造在汽轮机大修期间实施,故测得的大修前后汽轮机热耗率的差值需扣除与疏水系统改造无关的因素对热耗率的影响量,求得唯疏水系统改造而使汽轮机热耗率下降的对应值。32大修前后热耗率比较1号汽轮机大修前、后热耗率试验及疏水系统改造前、后各疏水集管的温度测试于2002年1月25日大修前和4月23日大修后按GB81171987汽轮机性能试验标准成功实施。两次试验在相同的工况下,采用相同的测试仪器进行了测量,并将两次试验的汽轮机热耗率修正到同一基准进行比较。这为准确评价疏水系统改造经济性提供了基础。33大修后影响热耗率下降的主要因素及大致9022005年第2期上海电力技术监督幅度331疏水系统改造取消高压疏水管道6根、次高压疏水管道3根,改造后高压集管的温度下降幅度较大,表明高压、高温的蒸汽经阀门的泄漏量有较大减少,降低了汽轮机热耗率。取消了第36级抽汽隔离门后疏水管道及气控阀门,减少了中、低压蒸汽经阀门的泄漏量,降低了汽轮机热耗率。332汽轮机本体的检修和改进本次大修对高压缸调节级汽封进行了改进,对高压缸轴封间隙进行了减小调整。实测大修后高压缸效率比大修前提高082个百分点。中、低压缸经常规大修后效率通常略有提高。经计算,汽轮机本体改进和大修后热耗率下降约167KJKWH。333汽轮机主要辅助设备的检修本次检修期间,对汽动给水泵组进行了常规检修,其对汽轮机热耗率的影响通常很小对加热器仅作常规检查,未发现异常情况,对汽轮机热耗率基本无影响对于凝汽器,采用修正计算后,已排除了凝汽器大修后的性能变化对热耗率产生的影响。334阀门的检修除疏水系统改造所涉及阀门之外的其他阀门,经检修工质泄漏量可能有所减少,对降低汽轮机热耗率也有一定的影响。34疏水系统改造经济性定性分析大修前汽轮机热耗率为8397KJKWH,大修后汽轮机热耗率为8306KJKWH,下降91KJKWH。因疏水系统改造在汽轮机大修期间实施,故要确定疏水系统改造后的经济性得益,需扣除以下与疏水系统改造无关的主要设备经检修或改进因素对热耗率的影响量,进而求得唯疏水系统改造使汽轮机热耗率下降的大致幅度1汽轮机本体大修后含改进因素比大修前热耗率下降约167KJKWH。2汽轮机主要辅助设备不含凝汽器和加热器经检修后对热耗率影响很小。3热力系统中的阀门经检修工质泄漏量的减少,降低了汽轮机热耗率。大修后热耗率下降91KJKWH,扣除上述因素1后为74KJKWH。由于上述第2、3项难以定量,故较为保守地取74KJKWH的50作为疏水系统改造使汽轮机热耗率下降的大致幅度,即37KJKWH,折合发电煤耗下降约为15GKWH。4疏水系统改造的经济效益按机组年运行7000H和年平均负荷率70、疏水系统改造后发电煤耗下降15GKWH计,年节约标煤约2205T计。按标煤价318元T计,每年可节约701万元。5疏水系统改造的投资回收年限疏水系统改造的投资费用为设备费用含更新8只阀门、材料费用、人工费用合计约55万元。按疏水系统改造后年节约701万元计,1年内即可收回投资费用。6结语疏水系统改造提高了机组运行的经济性水平,且投资回收期短,经济效益显著。随着机组的长期运行,不仅每年产生可观的经济效益,而且改造后的疏水系统因阀门数量的减少,将减少日常的维护费用或更换阀门的费用。该机组疏水系统改造的经验和成果及经济性评价方法,可应用于同类型机组的疏水系统改造。另建议,对于高压疏水管道上发生泄漏的气控阀门,应选用适应高压差场合的气控阀门如CCI公司的DRAG型气控阀门全部或分批更换。此类型气控阀门有多级减压机构,能较大地降低阀心所承受的压差,减少经阀门泄漏的蒸汽量,其实际使用效果较理想。此类型阀门价格较贵,但从长期运行考虑,还是十分经济的。参考文献1殷庆华,钱铁牛,叶新福等引进型300MW机组经济性能全面性试验研究J华东电力