“打洞”抽汽与“机外调”方式

电力18讯：    摘 要：将已在运行的中、小型冷凝式汽轮机改造成抽凝式汽轮机比较简单的办法是“打洞”抽汽。对“打洞”抽汽如何变成可调抽汽，介绍了一种简单的“机外调”方式。
关键词：冷凝式汽轮机；抽凝式汽轮机；调整抽汽；打洞抽汽

1 前言

    国家从节约能源和减少环境污染的角度出发，要求50MW及以下冷凝式汽轮机在2003年以前全部淘汰。许多装有这类机组的电厂采用把这类纯冷凝式汽轮机改造成抽凝式汽轮机，使机组循环效率提高，并达到一定的“热电比”，从而把这些机组作为热电联供机组保存下来。制定改造方案首先要确定热用户，当热用户确定之后，最重要的问题是决定改造成什么样的抽凝机，既能满足热用户的需要，又能使改造成本较低，机组效益较高。很大一部分机组可以通过采用打洞抽汽加“机外调节”来实现。

2 常规的抽汽调节方式

    抽汽有非调整抽汽和调整抽汽二种。非调整抽汽是指除给水回热抽汽以外，专门提供厂用汽等比较稳定，对抽汽参数变化要求不高的一种抽汽。调整抽汽按调整方式可以分为牵连调节和独立调节二种。牵连调节是指在“抽汽”或“功率”二者中任何一者调整时，都不会影响另一者参数的调节方式(理想状态是这样，实际情况是有20%以内的误差)。多数的中、小型抽凝式汽轮机是这种调节方式。其原理如图1所示。



            图1 牵连调节示意图

    图1中，调整器A加、减电负荷时，使高、低压阀门开度△Z1和△Z2按比例同方向变化，其结果电负荷按要求实现调整，而抽汽QC、PC不受影响。调压器B加、减热负荷时，使高、低压阀门开度△Z1和△Z2按比例反方向变化，其结果热负荷按要求实现调整，而机组功率不受影响。

    独立调节是指抽汽调压系统只负责抽汽的参数控制，而不考虑对功率的影响。例如国内一部分100MW、200MW汽轮机连通管打洞抽汽，调压系统只通过连通管上的碟阀来调整抽汽量或抽汽压力，与高压调节阀没有直接联系。

    以上二种调节都属于“机内调节”，其含义是：调整装置的执行机构(抽汽调节阀或回转隔板)都在汽轮机本体内部或中间，把汽轮机通流截成几部分，如图2和图3所示。


        图2 单缸抽凝式汽轮机 图3 双缸抽凝式汽轮机

    图2为单缸抽凝式汽轮机，为了调整抽汽，由回转隔板B把汽缸截成HP、LP二部分，抽汽QC在回转隔板前接出，通过高压调节阀A与回转隔板B，相互协调(由液压系统或电器系统按图1的方式)，实现牵连调节。又如图3为双缸单抽式汽轮机，整机以抽汽口为界，分成高、低压二个汽缸，通过高压调节阀A^*和低压调节阀B^*相互协调(由液压系统或电器系统按图1的方式)，实现牵连调节。

    在上述图2、图3中，如果A或A^*阀与B或B^*阀之间不相互协调(牵连)，A或A^*阀只受转速、功率等信号控制，与抽汽压力PC或PC^*无关。而B或B^*阀只受PC或PC^*压力信号控制，而与A或A^*阀的动作无直接关系，则就成为独立调节。

    由上述可见，若冷凝式汽轮机要改造成机内调节抽凝式汽轮机，必须对主机本体按图2，图3那样动“大手术”，要对主机本体进行部分甚至全部更换。

3 机外调节

    把已有的冷凝式汽轮机改造成抽凝式汽轮机，抽汽量需要适当调整或并在热网运行，是否一定要改造成机内调节呢?回答是有一部分机组可以采用“机外调”方式，在机外也能实现抽汽压力和抽汽量的调节。

    根据汽轮机通流特性，冷凝式汽轮机调节级压力(或各压力级前压力)与汽轮机总流量(或经过该压力级并向后的流量)成正比。图4表示了调节级压力与流量的关系曲线。


         图4 N25-35型汽轮机调节级后压力曲线