中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0094-02
1 系统概述
钱清电厂是一个拥有一台125 MW（#1）、一台135 MW（#2）机组的小厂，电厂建设时就考虑了供热，建了一条供热管线（#1管线），与厂外的老厂热网相连，汽源是高排汽。由于外界热负荷的增加，电厂又扩建了一条供热管线（#2管线）。#2供热管线的汽源是高排汽与三抽汽。
#2供热管线有两台压力匹配器，实际运行中#1机组机对应#1匹配器，#2机组对应#2匹配器。压力匹配器的工作原理是：借助高压蒸汽（驱动蒸汽）通过压力匹配器的喷咀，形成高速汽流，引射汽轮机的低压抽汽，经过混合、扩压、供出达到用户要求的蒸汽。
每台压力匹配器有一路高压缸排汽过来的高压驱动蒸汽，两路三级抽汽过来的低压吸入蒸汽。三路进汽管上各有一只隔离阀及逆止门。压力匹配器是按照80 MW至满负荷设计的。AGC负荷变化情况下，三级抽汽或多或少都能被抽出。
2 低负荷实际运行工况
由于相同负荷下#1机三抽压力比#2机高0.1 MPa左右，且#1压力匹配器低压进汽管比#2压力匹配器的管子粗，阻力小（#1压力匹配器低压进汽管利用了原辅汽母管），因此#1机的三抽更容易被抽出。当热网压力在0.55 MPa以上，同样在80 MW负荷工况，#1机三抽有2～5 t/h，而#2机三抽就几乎抽不出来。而如果负荷更低，则可能影响到#2供热系统及机组的安全。
从表1可以看出，当#1机负荷80 MW时，供热正常，在热网压力为0.52 MPa时，三抽流量有6 t/h。
当负荷降到65 MW时，三抽压力下降到0.26 MPa，下降了0.072 MPa。而低压汽压力最多只下降了0.04 MPa，且最高压力与80MW时相同。除氧器压力与80 MW时相比，反而比三抽压力高。低压汽温度降到251℃，下降幅度达到128 ℃，且保持在这一温度水平。当负荷重新升到80 MW时，所有参数又恢复正常。
从表2可以看出，#2机负荷80 MW时，供热正常。当负荷降到65 MW时，三抽压力及除氧器压力同步下降了约0.06 MPa，而低压汽压力不降反升了0.02 MPa。整个过程除氧器压力始终比三抽压力低。低压汽温度从380.45 ℃开始下降，一直降到146.9 ℃，降幅达到234 ℃。当负荷重新升到80 MW以上，随着低压汽的抽出，低压汽温度快速上升，恢复正常水平。
3 低压汽管道温度异常原因分析
从以上过程可以分析出，当负荷降到65 MW时，#1机三抽压力只有0.26 MPa，压力过低，低压汽已经抽不出，且低压汽至压力匹配器逆止门不严，导致高压汽倒流入低压汽管路（即原辅汽母管）。辅汽母管有至#2脱硫用汽、自动疏水器，即管内蒸汽始终处于流动状态，因此温度一直保持在高排温度水平。可能三抽至辅汽母管逆止门也不是很严，或辅汽母管至#1除氧器电动门、再沸腾不严，导致辅汽母管内的蒸汽进入除氧器，使除氧器的压力大于三抽压力，三级抽汽处于不抽汽状态。
当负荷降到65 MW时，#2机三抽压力只有0.19 MPa，压力过低，低压汽已经抽不出，且低压汽至压力匹配器逆止门不严，导致高压汽倒流入低压汽管路。由于三抽至低压汽逆止门及三抽至三抽母管隔离阀严密不漏汽，#2压力匹配器的低压汽管路内的蒸汽处于不流动状态，蒸汽不断被冷却、凝结。低负荷时间越长，温度下降幅度也越大。当负荷上升后，随着低压汽的抽出，低压汽温度快速上升，上升幅度过大，最快时达到每分钟上升96 ℃，这对管道的安全运行造成了极大的影响。除氧器的压力始终低于三抽压力，说明三级抽汽至#2除氧器的流动是正常的。
低压汽管内温度从380.45 ℃下降到146.9 ℃，管内肯定有凝结水，该管段内没有自动疏水器，手动疏水阀未开，当低压汽开始抽出时，温度又急剧上升，管子除了受较大的热应力影响寿命外，还可能发生水冲击，引起管子振动。
4 针对不同热网压力80 MW负荷时低压汽运行情况
以上是对负荷从80 MW到65 MW变化进行分析的。即使两台机负荷都在80 MW，由于热网压力过高，也会造成低压汽抽不出，#2机尤为明显。
从表3可以得出以下结论：
①低压汽的流量随着高压汽流量的改变而改变，#1压力匹配器的高压汽流量小于10 t/h时，低压汽温度快速下降，说明低压汽基本抽不出。
②低压汽被抽出时，低压汽压力会略微下降，抽汽量越大，低压汽压力下降的幅度相对也越大。例如#1机低压汽压力为0.36 MPa时，抽汽量有5 t/h左右；压力到0.38 MPa时，抽汽量有2 t/h左右；压力到0.4 MPa时，抽汽量几乎没有了。
③当低压汽抽不出时，低压汽管道温度下降很快。正常情况下，管道的冷却速度不可能这么快，而是由温度较低的蒸汽流入引起。即高压汽倒流入低压汽管道。
④对于#2压力匹配器，在调节阀全开的情况下，在热网压力降到0.55 MPa以下时，低压汽被抽出。热网压力下降的越大，抽出的量也越大。热网压力0.55 MPa是这个工况下#2压力匹配器低压汽抽出的一个临界点。（#1压力匹配器低压汽抽出一直以来都没问题）
5 #2供热管线在低负荷时存在的安全隐患
①高压汽倒流入低压汽管道，可能进入三级抽汽管道，三抽抽不出，三抽管道可能积水，引起管道振动，#1机尤为明显。严重情况下高压汽可能进入汽轮机内部。
②高压汽倒流入低压汽管道，造成低压汽管道温度急剧下降。当低压汽抽出时，温度又急剧上升，如此反复，管道承受较大的热交变应力，严重影响管道的寿命。
③对于#2压力匹配器，高压汽倒流入低压汽管道后，在低压汽管道内处于不流动状态，随着时间的加长，温度一直下降，管道内存有凝结水，当低压汽重新被抽出后，可能引起管道水冲击。
④65 MW负荷时，轴封汽压力偏低，而三抽母管作为#1压力匹配器的低压汽管道，靠高压汽的漏入量不能保证轴封汽的安全。
6 低负荷运行时的改进措施
①在三抽至低压汽隔离阀后加装自动疏水器，同时将该路疏水回收至低扩。
②负荷低于80 MW，确认高压汽倒流入低压汽管道时，关闭三抽至低压汽隔离阀，切断低压汽，开启该阀后疏水阀。
③当除氧器压力大于三抽压力时，开启三抽管道疏水。
④长时间80 MW负荷运行时，可以调节#1压力匹配器降低热网压力，从而使#2机三抽能抽出，尽量避免低压汽抽不出，高压汽倒流入，引起管道温度变化剧烈。
⑤#2供热管线停用时，检修应对有关逆止门进行检查、更换。
参考文献：
[1] 宋之平.节能原理[M].北京：水利电力出版社，1985.
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