萬 躍，晏海能

(江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司，江蘇淮安 223002)

江蘇淮陰發(fā)電有限公司3 號汽輪機為哈汽C300/N330-16.7/538/538 產(chǎn)品，型式為亞臨界一次中間再熱、單軸、高中壓合缸、雙缸雙排汽、抽汽凝汽式汽輪機。3 號汽輪發(fā)電機組于2008年4 月15 日投產(chǎn)，適逢煤碳價格快速上漲，發(fā)電的燃料成本已超出上網(wǎng)電價，因此江蘇淮陰發(fā)電有限公司加大了節(jié)能降耗的措施。加強燃料管理，積極爭取計劃煤，加強入廠煤的采、制、化管理，減少煤碳損耗；積極發(fā)展供熱，對300 MW機組，每供10 t/h 汽，煤耗能降低約1 g/（kW·h）以上。3號機從設計時就選用供熱機組，在四抽壓力偏低不能滿足用戶要求時，積極增加蒸汽流量，經(jīng)減溫減壓后供熱，以提高供熱量。深入挖潛，節(jié)能降耗，提高機組的運行經(jīng)濟性[1]。

1 疏水系統(tǒng)

1.1 疏水系統(tǒng)閥門內(nèi)漏的原因

汽輪機缸體上及蒸汽管道上配備有疏水管道及氣動閥門，按疏水管道內(nèi)的壓力等將疏水管道分別連接到高壓、次高壓、中壓和低壓疏水集管，各疏水集管經(jīng)疏水擴容器與凝汽器相連。在機組啟、停過程中，氣動閥門打開，以及時排放汽輪機及管道內(nèi)蒸汽凝結成的水，確保機組安全運行，機組正常運行期間，氣動閥門關閉。由于在啟、停過程中，疏水氣動閥門的密封面一直被汽、水混合物沖刷，使閥門密封面受損，同時在正常運行過程中，疏水氣動閥門承受著極大的差壓，如汽機主蒸汽管道上的疏水氣動閥門，差壓達16.8 MPa 左右（閥前蒸汽壓力可達16.7 MPa，閥后與真空狀態(tài)的凝汽器相連），因而氣動閥門稍有不嚴，蒸汽就會泄漏。

3 號機投產(chǎn)之初就發(fā)現(xiàn)汽輪機一些疏水系統(tǒng)存在內(nèi)漏現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，3 號汽輪機各疏水集管溫度都較高，內(nèi)漏嚴重的溫度高達356℃。通過疏水系統(tǒng)內(nèi)漏的蒸汽不經(jīng)汽輪機作功，而且直接排入凝汽器，增加了凝汽器的熱負荷，降低了機組運行的經(jīng)濟性。經(jīng)試驗，機組純凝狀況下供電煤耗達345 g/（kW·h）左右。因此解決這些閥門的內(nèi)漏非常必要。

1.2 疏水系統(tǒng)優(yōu)化的指導原則

（1）疏水系統(tǒng)設置的目的是及時排走系統(tǒng)內(nèi)部的積水，提高機組安全性，因此疏水系統(tǒng)優(yōu)化不得影響機組的安全性。

（2）在充分考慮安全的前提高下，部分疏水能取消的則取消。

（3）將壓力等級相同的兩路或兩路以上的疏水合并成一路，共用一只氣動閥門，此時即使氣動閥門仍然內(nèi)漏，但與兩路相比，漏量可明顯減少，達到了提高經(jīng)濟性的目的。

（4）在疏水氣動閥門前加裝手動閥。為防止在運行過程中，氣動閥門內(nèi)漏嚴重，可關閉手動閥，減少漏汽量，提高經(jīng)濟性。

1.3 疏水優(yōu)化主要項目

（1）疏水管道合并，在母管上增加了疏水電動閥和手動閥。主要有一抽、二抽及三抽、四抽至除氧器及小機五抽、六抽電逆止閥后疏水與電動閥前疏水合并成為一路，排本體疏水擴容器，疏水電動閥前加裝手動閥門。

（2）取消多余的疏水閥及管道系統(tǒng)。主要有1 號、2 號、3 號高加危急疏水管、5 號、6 號、7 號、8 號低加危急疏水管上的所有排地溝放水閥。6 號低加至7 號低加疏水管上的放空氣閥及排地溝放水閥。7 號低加至8號低加疏水管上的放空氣閥及排地溝放水閥。

（3）將軸封溢流氣動閥前增加一路排汽管到8 號低，將軸封溢流汽引到8 號低加，以進一步提高經(jīng)濟。

2 優(yōu)化效果

疏水系統(tǒng)優(yōu)化后，汽輪機疏水系統(tǒng)的內(nèi)漏現(xiàn)象有明顯好轉，各疏水集管的溫度均不超過80℃。因無法測得疏水閥門泄漏量，也就不能按泄漏量直接計算其對機組經(jīng)濟性的影響。因此利用比較疏水系統(tǒng)優(yōu)化前后的汽耗和熱耗來進行比較。

優(yōu)化前、優(yōu)化后的部分參數(shù)如表1、表2 所示。通過比較，可發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后機組的經(jīng)濟性有明顯提高。

2.1 汽耗比較

雖然汽耗比較不能作為定量計算的依據(jù)，但定性比較則簡潔明了，適合生產(chǎn)現(xiàn)場進行初步的比較。為了簡單地對疏水系統(tǒng)優(yōu)化的效果進行比較，可以計算優(yōu)化前后的汽耗率進行比較。比較時選取表1、表2 中的平均值。

優(yōu)化前的汽耗率：

優(yōu)化后的汽耗率：

汽耗率下降了：

優(yōu)化后汽機的效率提高：

扣除真空對汽耗的影響。小修后因循環(huán)水溫度下降，排汽溫度下降了3.17℃，排汽溫度37.21℃對應的排汽壓力為6.35 kPa，34.04℃對應的排汽壓力為5.33 kPa，按哈汽廠提供的修正曲線，可將機組效率提高1%。因此扣除真空對汽耗的影響，疏水系統(tǒng)優(yōu)化可使汽輪機的效率提高值為2.99%-1%=1.99%

由上可見，雖然優(yōu)化后四抽供熱及熱再供熱的流量上升了4.75 t/h，但汽輪機汽耗明顯降低，機組的經(jīng)濟性有了明顯的提高。

2.2 熱耗比較

2.2.1 計算及修正方法

以實測省煤器入口主給水流量為依據(jù)，再計入減溫水、不明泄漏量等輔助流量，求得主蒸汽流量、再熱蒸汽流量等。

軸封各段漏汽流量、高壓門桿各段漏汽流量以設計值為基礎，按照試驗主蒸汽流量和設計主蒸汽流量的比例進行折算。

1 號高加熱平衡：

2 號高加熱平衡：

3 號高加熱平衡：

除氧器熱平衡：

利用正常業(yè)務的非正常組合實施欺詐目前已成為業(yè)界普遍存在的痛點，如何在第一時間發(fā)現(xiàn)黑客的可疑行為避免造成經(jīng)濟損失成為越來越重要的研究方向。本文基于交易序列利用馬爾科夫、概率后綴樹等機器學習算法，通過對交易日志數(shù)據(jù)的訓練，形成正常交易序列和異常交易序列特征模型，在黑客欺詐攻擊成功前及時發(fā)現(xiàn)惡意試探行為，并進行預警和處置，避免完整欺詐模式的形成，可以有效防止未知復雜欺詐攻擊事件的發(fā)生和蔓延。

除氧器流量平衡：

給水流量：

式（1—6）中：Ggs為通過高壓加熱器的給水流量，t/h；Gjq為加熱器進汽流量，t/h；Gjs，Gcs為加熱器進、出口水流量，t/h；hjs，hcs為加熱器進、出口水焓，kJ/kg；hjq，hss為加熱器進汽、疏水焓，kJ/kg；下標中1，2，3，4 分別為1～3 號高加及除氧器；Gcd為除氧器水位變化當量流量，t/h，水位下降為正；Gfq為除氧器放汽量，t/h；hfq為除氧器放汽量的焓值，kJ/kg；Ggj，Gzj為過熱減溫水及再熱減溫水流量，t/h；Gbm為漏入給水泵的密封水量，t/h。

表1 疏水系統(tǒng)優(yōu)化前參數(shù)

表2 疏水系統(tǒng)優(yōu)化后參數(shù)

式（1—6）中有Ggs，Gjp1，Gjp2，Gjp3，Gjp4，Gcs4共6個未知數(shù)，可以聯(lián)立求解得到給水流量與各加熱器進汽流量。

主蒸汽流量：

式（7）中：Gzq為主蒸汽流量，t/h；Gqbd為汽包水位變化當量流量，t/h，水位下降為正；Glm為鍋爐側明漏量，t/h；Gbm為系統(tǒng)不明漏量計入鍋爐的部分，t/h。

式（8）中：Glz為高壓缸排汽流量，t/h；GA2為高壓門桿一檔漏汽至再熱管道流量，t/h；GB為高壓門桿二檔漏汽流量，t/h；GE為高壓缸軸封漏入中壓缸流量，t/h；GN，GM為高壓缸后軸封及平衡盤漏汽量，t/h。

再熱蒸汽流量：

式（9）中：Gzr為熱再熱蒸汽流量，t/h。

熱耗率：

式（10）中：HR為熱耗率，kJ/（kW·h）；hX為對應各流量的焓值，kJ/kg；P為發(fā)電機功率，MW。

2.2.2 計算結果

以優(yōu)化前工況6 熱耗計算為例，經(jīng)過計算，熱耗為8 623.8 kJ/（kW·h）。疏水系統(tǒng)優(yōu)化后，以優(yōu)化后工況2熱耗計算為例，經(jīng)過計算，熱耗為8 394.2 kJ/（kW·h）。疏水系統(tǒng)優(yōu)化后，汽機效率提高（8 623.8-8 394.2）/8 623.8=2.66%。

如前所述，真空對熱耗的影響，按哈汽廠提供的修正曲線，可將機組效率提高1%。因此3 號機疏水系統(tǒng)優(yōu)化使機組的效率提高了2.66%-1%=1.66%。按檢修前機組的供電煤耗332.4 g/（kW·h）計算，疏水系統(tǒng)優(yōu)化使機組的供電煤耗下降值為332.4×1.66%=5.5 g/（kW·h）。按330 MW 機組年發(fā)電20 億kW·h 電計算，可節(jié)標煤1.1 萬t，按標煤價1150 元計算，全年節(jié)約1265 萬元。

2.2.3 環(huán)境效益

由上所述，該項目年節(jié)約標煤1.1 萬t，按全年平均原煤熱值19 254 kJ/kg、平均收到基硫份0.8%計算，全年可減排SO2為1.1×7000/4600× 0.8%× 64/32×10 000=267 t，環(huán)境效益顯著[2，3]。

3 結束語

汽輪機疏水系統(tǒng)內(nèi)漏是運行中普遍存在的現(xiàn)象，由于疏水閥前后差壓較大，對閥門沖刷較嚴重，而且現(xiàn)代大型機組啟停費用較高，難以因疏水閥門內(nèi)漏而立即停機檢修，因而造成疏水系統(tǒng)內(nèi)漏現(xiàn)象比較普遍，通過疏水系統(tǒng)優(yōu)化可顯著減少漏量，以達到節(jié)能的效果。

[1]ASMEPTC6—2004，汽輪機熱力性能考核試驗規(guī)程[S].

[2]劉 凱.汽輪機性能試驗不確定度分析方法的探討[J].江蘇電機工程，2007，26（4）：1-5.

[3]錢宇峰.某600 MW 機組低壓加熱器疏水不暢原因分析及處理[J].江蘇電機工程，2012，31（1）：72-74.