1.汽泵代替電泵運(yùn)行的特點(diǎn)
1.1汽泵代替電泵運(yùn)行的概念
汽泵代替電泵運(yùn)行是指機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，用輔汽和新蒸汽作為小汽輪機(jī)汽源，驅(qū)動(dòng)汽動(dòng)給水泵，并網(wǎng)后，當(dāng)四抽壓力大于輔汽壓力時(shí)，切換驅(qū)動(dòng)汽源為四抽供給；以及四抽壓力與新蒸汽的切換。
1.2啟動(dòng)時(shí)，汽泵代替電泵運(yùn)行安全分析
300MW電廠設(shè)計(jì)上機(jī)組啟動(dòng)是采用電泵上水，待機(jī)組并網(wǎng)、負(fù)荷升到40％額定值時(shí)，逐漸啟動(dòng)兩臺(tái)汽泵，機(jī)組達(dá)到60％額定負(fù)荷，鍋爐撤油，電氣倒廠用電，汽機(jī)停電泵。這種設(shè)計(jì)主要是考慮到電泵的調(diào)節(jié)裕度大，而且在啟動(dòng)中無(wú)本機(jī)汽源。但是，一般來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)上水到電泵停運(yùn)，少說(shuō)也要10h，這期間電泵一旦有問(wèn)題，不能及時(shí)上水，鍋爐則可能因缺水而被迫停爐。另外，在機(jī)組啟動(dòng)、特別是大小修后啟動(dòng)時(shí)，水系統(tǒng)會(huì)有雜物，為了避免帶入主蒸汽管道及機(jī)爐本體，在給水泵及其前置泵入口采用細(xì)目濾網(wǎng)，這種情況極易造成入口濾網(wǎng)堵塞，電泵打不上水，這種堵塞在時(shí)間上是不確定的，也是一種逐步發(fā)展的過(guò)程。
如果在啟動(dòng)時(shí)，汽泵同時(shí)運(yùn)行，可以達(dá)到互為備用的目的。
1.3啟動(dòng)時(shí)，汽泵帶電泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好
機(jī)組啟停頻繁，如果采用常規(guī)的先一臺(tái)電泵、后兩臺(tái)汽泵方式，無(wú)疑使得電泵運(yùn)行時(shí)間拉長(zhǎng)，而且并網(wǎng)后，機(jī)組帶初負(fù)荷階段時(shí)整機(jī)效率較低，廠用電消耗大，此時(shí)單用電泵上水在經(jīng)濟(jì)上較差。同樣是300MW機(jī)組，采用不同驅(qū)動(dòng)方式時(shí)廠用電相差較大，因?yàn)殡姳孟鄬?duì)汽泵在功耗方面存在發(fā)電機(jī)損失、變壓器損失、電動(dòng)機(jī)損失、液力聯(lián)軸器損失、變速箱損失等情況，額定情況下，這個(gè)差值接近30％。如果我們采用汽泵運(yùn)行方式，即啟動(dòng)時(shí)用輔汽和新蒸汽供小汽輪機(jī)去驅(qū)動(dòng)給水泵，可以將廠用電降低一定幅度。一次冷態(tài)啟動(dòng)，可以節(jié)約電量約50MWh。
2.啟動(dòng)時(shí)，汽泵帶電泵運(yùn)行的操作過(guò)程
運(yùn)行人員經(jīng)過(guò)吹管試驗(yàn)，證實(shí)啟動(dòng)時(shí)用輔汽沖轉(zhuǎn)小汽輪機(jī)是可行的，但是應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化。
2.1機(jī)組并網(wǎng)前的操作
（1）對(duì)小汽輪機(jī)軸封暖管送汽，開(kāi)啟小汽輪機(jī)排汽蝶閥，真空要大于80kPa，輔汽聯(lián)箱至小汽輪機(jī)進(jìn)汽管要暖至小汽輪機(jī)低壓主汽門(mén)前。
（2）暖管結(jié)束后，全開(kāi)輔汽到小汽輪機(jī)進(jìn)汽電動(dòng)門(mén)，并開(kāi)啟小汽輪機(jī)全部疏水門(mén)。兩臺(tái)小汽輪機(jī)的四軸進(jìn)汽管道要及時(shí)暖管，開(kāi)啟四抽管道疏水門(mén)，開(kāi)啟四抽逆止門(mén)及電動(dòng)門(mén)。
（3）啟動(dòng)第一臺(tái)汽泵，轉(zhuǎn)速大于3100r／min時(shí)，進(jìn)行給水控制。
2.2主蒸汽品質(zhì)合格及早啟動(dòng)汽泵接待負(fù)荷。
2.3機(jī)組并網(wǎng)后的操作
當(dāng)負(fù)荷大于60MW時(shí)，用輔汽驅(qū)動(dòng)的汽泵與四抽切換，備用。
2.4汽泵汽源的切換
（1）機(jī)組負(fù)荷大于150MW時(shí)，廠用電切至本機(jī)供，緩慢關(guān)小輔汽到小汽輪機(jī)的進(jìn)汽門(mén)，直到該小汽輪機(jī)低壓進(jìn)汽調(diào)門(mén)開(kāi)大、進(jìn)汽壓力下降到當(dāng)時(shí)四抽壓力以下為止。
（2）少開(kāi)小汽輪機(jī)的四抽進(jìn)汽電動(dòng)門(mén)，當(dāng)有四抽蒸汽進(jìn)入小汽輪機(jī)，暖管5～10min，全開(kāi)小汽輪機(jī)的四抽進(jìn)汽電動(dòng)門(mén)，及時(shí)關(guān)閉輔汽到小汽輪機(jī)的進(jìn)汽手動(dòng)門(mén)。
當(dāng)采用輔汽作為小汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)汽源時(shí)，要加強(qiáng)輔汽系統(tǒng)的疏水。
3.各汽源供汽的經(jīng)濟(jì)性安全性分析
3.1常規(guī)的啟動(dòng)運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)
汽源分高壓汽源和低壓汽源，高壓汽源引自主蒸汽，低壓汽源取自四段抽汽?？紤]到機(jī)組投產(chǎn)、調(diào)試的要求，在輔汽聯(lián)箱取出部分蒸汽供低壓汽源。這種常規(guī)的啟動(dòng)運(yùn)行方式有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）小汽輪機(jī)采用主汽輪機(jī)抽汽作為工質(zhì)，可以使主汽輪機(jī)末級(jí)蒸汽量減少，從而減少了主汽輪機(jī)末級(jí)葉片的高度和末級(jí)汽流的全速損失，提高了主汽輪機(jī)的內(nèi)效率；
（2）小汽輪機(jī)和給水泵獨(dú)立于電網(wǎng)之外，不受電網(wǎng)頻率的影響，可以保持給水泵轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定；
（3）小汽輪機(jī)軸可以與給水泵軸直接相聯(lián)，而小汽輪機(jī)的內(nèi)效率稍高于液力連軸器的效率，減少了傳動(dòng)過(guò)程中的能量損失，一般可以比主汽輪機(jī)主軸傳動(dòng)方式減少熱耗約40kJ／kWh；但長(zhǎng)期利用輔助汽源需要相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)改進(jìn)如下：輔汽聯(lián)箱疏水及鄰機(jī)供輔汽聯(lián)箱的管道疏水由啟動(dòng)疏水改為連續(xù)自動(dòng)疏水；低溫再熱蒸汽供輔汽聯(lián)箱疏水手動(dòng)門(mén)加裝自動(dòng)疏水器旁路；小機(jī)閥體－前缸體疏水及排汽區(qū)疏水單獨(dú)疏到凝汽器，并且加裝自動(dòng)疏水器旁路。輔汽驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中，要加強(qiáng)小汽輪機(jī)的振動(dòng)、缸溫監(jiān)視。
3.2用輔汽供小汽輪機(jī)和高壓汽源的比較分析
部分電廠設(shè)計(jì)上有一路高壓汽源，配有高壓主汽門(mén)、調(diào)節(jié)汽門(mén)。降負(fù)荷時(shí)，當(dāng)機(jī)組出力小于40％額定負(fù)荷，來(lái)自主蒸汽管道的高壓汽源進(jìn)入小汽輪機(jī)下半汽缸內(nèi)的高壓蒸汽室與噴嘴組，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)作功。隨著主汽輪機(jī)負(fù)荷繼續(xù)下降，小汽輪機(jī)的高壓調(diào)節(jié)汽閥逐漸開(kāi)大，高壓蒸汽流量增大，而低壓蒸汽流量逐漸減少。當(dāng)主機(jī)負(fù)荷小于15％額定負(fù)荷，小汽輪機(jī)完全由高壓汽源供汽。但是，國(guó)內(nèi)在實(shí)際運(yùn)行中，低壓汽源為四抽供汽，汽溫約330℃，而高壓汽源為主蒸汽，壓力約16.7MPa，溫度為538℃，經(jīng)過(guò)節(jié)流、減溫、減壓后仍有6.37MPa，491℃，兩股汽流溫差達(dá)160℃，會(huì)對(duì)小汽輪機(jī)產(chǎn)生熱沖擊。由于小汽輪機(jī)的高壓進(jìn)汽電動(dòng)門(mén)長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)，漏量很大，這些對(duì)小汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不利，所以在啟動(dòng)初期，用主蒸汽直接沖小汽輪機(jī)更安全。
3.3輔汽聯(lián)箱汽源的安全運(yùn)行分析
輔汽聯(lián)箱由主汽輪機(jī)的低溫再熱蒸汽供應(yīng)和四抽供汽，輔汽可以采用母管制。當(dāng)冷再壓力大于1.0MPa低溫再熱蒸汽供應(yīng)，當(dāng)四抽壓力大于0.6MPa低溫四抽蒸汽供應(yīng)，輔汽母管壓力一般維持在0.6～1.0MPa，低溫再熱蒸汽到輔汽聯(lián)箱的調(diào)節(jié)閥自動(dòng)參與調(diào)節(jié)。雖然額定低溫再熱蒸汽壓力為3.6MPa，溫度為330℃，與四抽參數(shù)差別不大。但是，如果直接將低溫再熱蒸汽接入小汽輪機(jī)作為其高壓汽源，壓降損失較大，而且有一定的熱沖擊。同時(shí)，機(jī)組異常運(yùn)行或在事故情況下，低溫再熱蒸汽不能提供足夠的汽源驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)，此時(shí)再去手動(dòng)切換輔汽到小汽輪機(jī)的低壓汽源，時(shí)間不允許。所以四抽與輔汽溫度接近時(shí)應(yīng)及時(shí)并汽。另外，機(jī)組高負(fù)荷時(shí)，如果一臺(tái)小汽輪機(jī)跳閘，容易導(dǎo)致除氧器、輔汽超壓。
3.4長(zhǎng)期用再熱器供輔汽和供小汽輪機(jī)高壓汽源存在的問(wèn)題
雖然輔汽可以作為小汽輪機(jī)的高壓汽源，但這種方式還是存在如下缺點(diǎn)：
（1）四抽取至中間再熱器之后，二抽取至中間再熱器之前，輔汽由二抽節(jié)流降壓供給。如果采用中間再熱前抽汽供汽，則小汽輪機(jī)的排汽濕度會(huì)加大，增大了末級(jí)葉片的水蝕。同時(shí)，采用輔汽供小汽輪機(jī)高壓汽源會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入小汽輪機(jī)的蒸汽體積流量減少，而小汽輪機(jī)葉片高度主要參照四抽汽源蒸汽參數(shù)設(shè)計(jì)，相對(duì)二抽較高，這樣會(huì)造成小汽輪機(jī)效率的下降。
（2）采用輔汽供高壓汽源會(huì)使主汽輪機(jī)從中間再熱循環(huán)中獲得的熱力學(xué)效益減去進(jìn)入小汽輪機(jī)那部分蒸汽，降低了主機(jī)循環(huán)熱效率。
所以，用輔汽作為小汽輪機(jī)汽源在經(jīng)濟(jì)上相對(duì)較差，不適宜連續(xù)運(yùn)行，但是，為了機(jī)組安全運(yùn)行，應(yīng)該保留驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)的備用汽源，而輔汽是一個(gè)選擇。
（3）啟動(dòng)階段MFT聯(lián)鎖汽泵問(wèn)題。
4.結(jié)論
汽泵代替電泵運(yùn)行，在機(jī)組啟動(dòng)階段是可行的。同時(shí)，如何使給水泵運(yùn)行方式更加安全、經(jīng)濟(jì)、合理，是我們進(jìn)一步要考慮的問(wèn)題。需要通過(guò)多次啟停機(jī)組，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用汽泵啟動(dòng)機(jī)組存在的熱力系統(tǒng)和控制邏輯存在的問(wèn)題，把經(jīng)驗(yàn)上升為理論，指導(dǎo)運(yùn)行工作。