在日常生产过程中,火力发电厂需要使用辅助 蒸汽系统(即辅汽系统),如炉前燃油伴热、油枪吹 扫、蒸汽吹灰、脱销液氨加热、采暖和生活用汽等。 辅汽汽源一般设计为机组正常运行时使用汽轮机 的中压排汽;机组甩负荷或启、停时使用主蒸汽汽 源和再热冷段汽源。但现场实际生产过程中,却存 在由于阀门不严或人为因素等造成的主蒸汽和再 热冷段蒸汽进入辅汽系统的现象。辅汽系统供汽汽源不同,会对机组运行的经济性有很大影响[1],因 此有必要对辅汽系统采用不同汽源对机组运行经 济性的影响进行分析,以优化辅汽系统的运行方 式。 1 辅汽系统概况
内蒙古岱海发电有限责任公司(以下简称岱海 电厂)一期2×600 MW机组辅汽系统分为高压辅汽 系统和低压辅汽系统,高压辅汽(以下简称高辅)设 计工作压力为0.8 MPa,低压辅汽(以下简称低辅)为 0.4 MPa;二期2×600 MW机组辅汽系统只有1个压 力等级,设计工作压力0.8 MPa[2]。机组启动时辅汽 系统由相临机组供汽(启动锅炉已拆除),待冷段再 热蒸汽(以下简称冷再)汽源压力满足辅汽压力时, 切至冷再供汽,四抽工作压力满足辅汽压力时,切 至四段抽汽(以下简称四抽)供汽。一期机组给水 泵驱动方式为小汽轮机驱动,正常运行中驱动汽源 取自四抽,但因机组正常运行中四抽压力最高不足 0.75 MPa,且考虑小汽轮机驱动汽源的稳定性,一期 机组投产以来机组辅汽一直由冷再供汽。二期机 组负荷达到420 MW时,四抽压力可达0.8 MPa,随 负荷增加最高可达1.2 MPa,因此可采用四抽供汽。 为保证四抽正常供给辅汽,提高机组运行经济性,2011年机组正式投产后,增加了四抽供辅汽调阀。 岱海电厂辅汽系统见图 1。
![]() |
图 1 岱海电厂辅汽系统联络示意图 |
经统计,2012年单机平均辅汽供汽量为21.14 t/h, 2013年为16.6 t/h。以机组负荷600 MW、每台机供 辅汽量20 t/h为依据进行计算分析[3],表 1为机组实 际运行中辅汽汽源相关参数。
| 表 1 辅汽汽源参数 |
(1) 做功能力减少量

HLZ—冷再焓值,kJ/kg;
Hn—排汽焓,kJ/kg,取THA(汽轮机热耗保证 工况)工况值;
q—再热蒸汽吸热量,kJ/kg。
(2) 吸热量变化


Q—新汽吸热量,kJ/kg,分别由一、二期机组热 力性能数据计算得出;
η—汽轮机热效率,一期取值0.44。
经计算,采用冷再供辅汽时,一期机组做功能 力减少量为12.98 kJ/kg,吸热量变化为5.634 kJ/kg, 装置效率降低6.057%;二期机组做功能力减少量为 1.92 kJ/kg,吸热量变化为5.12 kJ/kg,装置效率降低 6.033%。 2.1.2 采用四抽供辅汽计算方法
(1) 做功能力减少量

H4 —四抽焓值,kJ/kg;
Hn —排汽焓,kJ/kg,取THA工况值。
(2) 装置效率降低

Q—新汽吸热量,kJ/kg,由二期机组热力性能 数据计算得出;
η—汽轮机热效率,%,二期取值0.43。
经计算,二期机组采用四抽供辅汽时做功能力 减少量为8.34 kJ/kg,装置效率降低5.247%。
根据以上计算结果可知,4台机辅汽由二期机 组四抽供汽的经济性最优,由二期机组冷再供汽经 济性略优于由一期机组冷再供汽。 2.2 采用不同汽源年耗煤降低量 2.2.1 一期机组采用冷再供辅汽与采用二期机组四抽供辅汽时

Δη3—一期机组采用二期机组四抽供辅汽时 装置效率降低值;
Bb1 —一期机组耗煤量,取值325 g/kWh;
Bb2 —二期机组耗煤量,取值330 g/kWh;
H— 机组年运行小时数,取7000 h;
Pe—发电机额定功率,kW。 2.2.2 二期机组采用二期机组冷再与四抽供辅汽时

Δη3—二期机组采用二期机组四抽供辅汽时 装置效率降低值;
Bb2—二期机组耗煤量,取值330 g/kWh;
H—机组年运行小时数,取7000 h;
Pe—发电机额定功率,kW。 2.2.3 结论
经计算,一、二期机组均采用二期机组四抽供 辅汽年节约煤量合计为:20 848.59 t,煤价以333元/t 计,年节约费用约为694.258万元。上述计算分析 均是基于机组负荷600 MW、在THA工况下利用等 效热降原理进行分析,辅汽汽源参数取自实际运行 参数。实际运行效果还会因冷再供辅汽阀门内漏, 机组负荷偏差,以及机组运行参数偏差等因素影 响,与计算分析结果会有偏差,但采用不同的辅汽 供汽方式对机组运行的经济性影响显著。 3 辅汽系统优化运行注意事项
在保证各辅汽用户用汽需求前提下,降低辅汽 运行压力,不仅可以增加低能级蒸汽的使用量[4],而 且可以减少由于辅汽系统阀门或疏水器内漏而造 成的热量损失。具体要注意以下几点:
(1) 4台机组辅汽供汽优先采用二期机组四抽 供汽,若在低负荷时四抽不足以维持正常辅汽供 给,优先使用二期机组冷再补充供汽(4台机辅汽联 箱联络门开启)。可根据二期2台机运行背压偏差, 调整2台机四抽供辅汽流量,运行背压低的机组可 多供,运行背压高的机组可少供,但禁止1台机停 供,以保证四抽供辅汽管路处于热备状态。
(2) 冬季厂区供暖时,二期机组辅汽联箱压力 维持在0.5 MPa,一期机组低辅压力维持在0.35 MPa;厂区供暖停运、生活区供暖时,二期机组辅汽 联箱压力维持在0.45 MPa,一期机组低辅压力维持 在0.35 MPa;生活区供暖停运及炉侧暖风器转为夏 季运行方式时,二期机组辅汽联箱压力维持在0.4 MPa,一期机组低辅压力维持在0.3 MPa。
(3) 二期机组四抽满足辅汽需求量条件下,4 台机组冷再供辅汽调阀关闭、冷再供辅汽调阀前电 动阀关闭;二期机组四抽供辅汽调阀全开后,如果仍无法维持上述辅汽压力要求,需在投入冷再供辅 汽前就地开启管路疏水,进行充分暖管,防止管路 汽水两相流冲击振动。
(4) 辅汽降压运行期间,需加强氨区蒸发槽温 度监视,温度低时需提升辅汽压力。低辅为轴封备 用汽源,注意随时保证低辅蒸汽过热度,以备机组 异常工况下及时投运。同时在运行中需加强低辅 联箱温度监视,如低辅温度低于150 ℃,提升低辅压 力至0.4 MPa,半小时后若温度无上升,开启低辅联 箱疏水器旁路手动阀,将低辅温度提升至170 ℃以 上后,关闭疏水器旁路手动阀,恢复低辅压力至降 压运行压力。
(5) 如遇机组启停,停运机组辅汽由临机接 带,并提升辅汽压力至0.6 MPa,以保证除氧器加热 和轴封系统正常供汽;遇有机组冷态启动时,其辅 汽由临机供给,辅汽由冷再供汽,此时需防止四抽 供汽温度过高,以影响机组高压胀差控制。
(6) 如发生发电机组出线跳闸等事故,造成全 厂机组跳闸时,需立即将4台机组高压旁路切换至 手动方式,缓慢开启3%~5%,通过冷再供辅汽调阀 维持高压辅汽联箱压力在0.5 MPa左右,低压辅汽 联箱压力在0.4 MPa左右。谨防辅汽联箱安全阀动 作,且高旁开度不宜过大,以防主汽压力快速下降; 通过低旁的冷再压力应≤4 MPa,以防冷、热再安全 阀动作。一期机组为高压缸启动方式,机组冲车前 需关闭旁路;二期机组为高、中压缸联合启动,冲车 过程中热再压力控制较低,为防止轴封供汽失压, 对于先恢复启动的机组,辅汽应提前切至临机供汽 后,方可进行挂闸、冲转。
(7) 当辅汽压力高于二期机组四抽压力时,关 闭四抽供辅汽电动截阀,以防逆止阀不严造成四抽 压力异常,导致中压级叶片过负荷。
(8) 对于投入供暖系统、炉侧暖风器、油枪吹 扫蒸汽、除氧器辅汽加热、辅汽供轴封的操作,需注 意辅汽联箱压力,防止辅汽系统失压。 4 结语
辅助蒸汽的使用不当会导致蒸汽做功能力的 过多损失,辅汽系统采用不同汽源供汽,对机组的 经济性影响明显。通过合理选择供汽方式可以提 高机组循环热效率、降低煤耗[5]。通过对岱海电厂 辅汽系统各种运行方式下设备效率的计算分析可 知,利用二期机组四抽供辅汽的方式最为经济,根 据机组设备系统提出的运行注意事项,能够满足机 组日常运行和特殊工况下辅汽用户的需求,同时可 以提高机组的运行经济性。
| [1] | 卫青波,翟培强.厂用汽源运行方式对机组经济性的影 响分析[J].华中电力,2003,12(1):40-41. |
| [2] | 内蒙古岱海发电有限责任公司.内蒙古岱海发电有限责 任公司企业标准集控运行规程[R].乌兰察布:内蒙古岱海 发电有限责任公司,2010:20. |
| [3] | 林万超.火电厂热系统定量分析[M].西安:西安交通大学 出版社,1985:162-163. |
| [4] | 李琳,王培红,贾俊颖.汽轮机厂用抽汽系统的节能效果 评价[J].动力工程,2004,24(2):186-188. |
| [5] | 陈洁,王学同.能级利用原则在300 MW机组厂用汽系统 的应用[J].汽轮机技术,2006,48(5):393-394. |
2015, Vol. 33 

