为了缩短机组停机后等待汽轮机冷却的时间,多数大型机组均配备了快冷系统。比较典型的机组快冷系统采用加热压缩空气进行冷却,具体冷却方式有顺流或逆流方式[1,2]。
采用真空法控温快冷技术,在国内电厂机组中仅在事故状态下偶有应用[3]。
邯峰发电公司2×660MW机组汽轮机与德国的黑泵电厂、Boxberg电厂的800Mw机组为同类机型,均采用西门子公司HMN系列汽轮机,其快冷系统采用真空法快冷。由于其汽轮机的独特结构,快冷系统具有系统简单、便于操作的特点。
1 HMN系列汽轮机结构特点
HMN系列汽轮机为西门子公司采用模块式配置的汽轮机系列,具有以下的结构特点:
(1)高压缸外缸采用无结合面法兰的筒式结构,高压内缸整体组装后由进汽端装入。
(2)汽轮机调节采用调节阀节流调节,在高压缸两侧设置两个隔断一调节联合蒸汽阀。
(3)高压缸隔断一调节联合蒸汽阀的阀体与高压外缸一体铸造;中压缸联合蒸汽闽与中压外缸采用法兰连接。(4)控制系统配置专用的应力控制程序,对汽缸、转子及阀门等部件进行应力监测,主要监测的温度测点包括:高中压汽阀阀体温度、高压缸缸体壁温、高中压转子温度(仿真值)。
2真空快冷系统的配置及优点
控制进入空气流量来快速冷却汽轮机,相对于加热压缩空气法快冷,真空法快冷具有以下特点及优点:
(1)由于不需要配置专门的加热设备及管路,避免了快冷系统投停中的阀门操作,也不需要起动压缩机。另外,在检修中也可减少对这些设备的维护。
(2)加热压缩空气法快冷对压缩空气的含水量、含油量等有特殊的要求,而真空法快冷在正常环境下的空气就可满足要求。
(3)加热压缩空气法快冷由于空气流速快,换热过程中容易产生温度偏低的部位,可能导致内缸变形,而真空法冷却是采用小流量空气冷却不易产生这些问题。
典型的真空法快冷系统如图1所示,系统的流程较简单,冷却高压缸后的空气通过高排泄放阀排至凝汽器,冷却中压缸后的空气从低压缸排至凝汽器。
快冷系统的空气进汽部位主要在高、中压主汽阀与调节阀之间的阀体上设有进汽口,高压外缸上设有快冷进汽口。另外,进汽部位还包括汽缸端轴封区域。
[附件:详见附件]