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50MW热电联供汽轮发电机组结垢原因分析及故障处理
汪学峰
(中国石油化工股份有限公司九江分公司,江西九江,332004)
摘要:介绍了自备发电站热电联供装置50MW汽轮发电机组汽轮机叶片垢的原因和危害,采用低温低压他和湿蒸汽
清洗去除叶片结垢,在生产运行中加强蒸汽、凝结水品质监督,使热电联供发电纽汽轮机叶片结垢、积盐情汎得到了明
显改善,因蒸汽、凝结水品质原因引起的非计划停机、停炉、停电等设各事故没有发生,提高了热电联供汽抡发电机组的
运行效率,保障了机组高效、安全、稳定、经济运行,满足大型石油化工装置安全稳定、长周期、连续运行的生产需要。
关键词:热电联供;汽轮;垢;原因分析;措施
Fouling Process and Control Measures for 50 MW Turbo Gen
erator Set of Combined Heat and Power
Wang Xuefeng
ujiang Petroleum Chemical Factory, China Petroleum &Chemical Co, Ltd Jiujiang Jiangxi 332004)
Abstract: This paper introdueed the cause and harm of steam turbine blade fouling for 50 MW turbo generator set of
combine
heat and power providing for power plant. Low temperature and low pressure saturation moist steam was adopted to remove the blade
fouling. During the set running, the quality supervision of steam and condensation water was strengthened to improve the situation of
steam turbine blade fouling and salt accumulating of the set, so that there was no equipment breakdown, such as unplanned shut
down, blow-off and power failure caused by the quality of steam and condensation water, which raised the operating efficiency of the
turbo generator set of combined heat and power, and ensured high-efficiency, safe, stable and economic operation
Key words: combined heat and power, steam turbine, fouling, cause analysis, measure
石化在中部地区、长江沿江的重要炼化企业之
0引言
该公司自备发电站热电联供装置(Co- generation),
为炼油、化肥、化工等生产装置提供高压、中压
中国石油化工股份有限公司九江分公司(下蒸汽和电力;拥有2台190h高温、高压燃煤锅炉
称“九江石化”)是江西省内唯一的炼油、化肥、1套50MW热电联供汽轮发电机组。该发电机组的
化工配套生产的大型石油化工联合企业,是中国汽轮机由杭州汽轮机厂制造,汽轮机采用抽汽凝
作者简介:汗学峰(1978年-),男,汉族,江西南昌市人,2001年毕业于南昌大学机电工程及自动化专业,大学本科,工程师,现工作
于中国石油化工股份有限公司九江分公司,从事设备管理工作。
方找
DONGFANG TURBINE
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汽式运行,机组于2002年6月投入使用。
家现场会诊,分析造成上述状况的原因是由汽轮
热电联供是从一次能源中获得两种以上二次机通流部分结垢、结盐所致,对机组的安全、经
能源。一次能源包括煤、液化气、天然气、石油济运行危害极大,因此必须尽快采取有效措施清
焦等,二次能源是由一次能源经过转换的热力、除结垢物,保障生产装置安全、稳定运行
电力和动力等。热电联供机组可以提高热力发电
厂的热效率以及能源的综合利用效率,还有利于1结垢原因分析
环保和降低投资成本。热电联供系统示意图如图1
所示。
2011年2月,九江石化公司对50MW热电联供
汽轮发电机组进行停机检修,发现汽轮机叶片上
有不同程度的结垢、结盐现象。对汽轮发电机组
排汽旁路消音器
排汽消音器
汽轮机叶片灰褐色粉状垢样进行分析检测,通过
进汽过滤器
测定垢样的灼烧减量重量百分含量,分析得出Si、
发电机
余热锅炉
Na、Ca、Mg、Fe、Zn、AI等离子重量百分含量
透平电机
垢样化验检测分析结果见表1。
补然器
表1热电联供汽轮发电机组汽轮机叶片垢样
化验检测结果
样品状态酸不溶物 Cao Mao Fe0,AO,2n0总计
图1热电联供系统示意图
灰褐色粉状95.20.250.061.330.19未测出97.03
热电联供汽轮发电机组的工作原理是由汽轮
九江石化公司组织专业技术人员对热电联供
机带动发电机进行发电,其排汽排出的热量,则汽轮发电机组汽轮机叶片结垢的特点、原因进行
由废热回收锅炉进行热交换,蒸汽通过热力管网论证和分析,认为主要是由于蒸汽、凝结水的品
直接供应生产装置。热电联供系统将一次能源转质降低而导致机组汽轮机叶片形成不同程度的结
换为50%的电能后再将30%的废热回收,可将一次垢。
能源的综合利用效率提高到80%以上。
(1)经化验检測分析,热电联供汽轮发电机
九江石化热电联供发电机组汽轮机功率大、组的汽轮机叶片上结垢的酸不溶物为952%,其主
蒸汽用量大、主蒸汽压力高、温度高、容易结垢。要成分是SiO2。锅炉水中会含有少量(或微量)的
2010年11月,汽轮机出现效率明显下降趋势。在盐类物质、工艺要求锅炉给水和主蒸汽中SiO,
负荷未増加的情況下,主蒸汽消耗不断增加,且20pgL,Na离子< 调节级后压力有所上升,进汽调节阀开度也不断为、化肥脱盐水装置将回收来的各种凝结水与生
开大。在1个月的时间内,新蒸汽进汽流量已由原水混合,进入树脂交换器进行除盐,一旦凝结水
来的98h增大至106h,调节级后力也由原来的品质差,和生水在树脂中形成胶状物、胶状物含
3.MPa升至3TMPa,汽轮机高压蒸汽调节阀开度有FeO、AO,和siO等物质,随除盐水进入除氧
开全,已无调节能力,且汽轮机经常发生振动加器和锅炉汽包。饱和蒸汽携带的硅酸、在过热蒸
剧现象。尽管采取了降低机组的负荷等措施维持汽中会失水变成SiO2,在高温状态下,胶状物中的
运行,机组的运行工况仍然不稳定,使发电机组Si元素被释放出来,一部分Si元素随过热蒸汽进入
的发电能力、安全运行受到严重影响,降低了机热电联供汽轮发电机组汽轮机,长周期运行中,
组运行的安全可靠性,严重威胁到炼油、化肥、在汽轮机叶片上逐渐附着形成SO结垢。
化工等生产装置安全、稳定运行。
(2)延迟焦化装置凝结水、化肥合成氨装置
经