王亚平

摘 要：在汽轮机旁路系统的运行过程中，因受到诸多因素的影响，造成燃气电厂运行出现了诸多问题，严重制约了电厂的健康发展。为了进一步提高燃气电厂汽轮机运行的可靠性，必须严格控制和管理旁路系统，制订相关的解决措施，从而为在燃气电厂中更好地应用汽轮机旁路系统奠定基础。

关键词：燃气电厂；汽轮机；旁路系统；阀门

中图分类号：TK263 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.079

为了响应环境保护和节能减排等相关政策，我国逐渐引入了燃气蒸汽联合循环电厂，并取得了不错的成绩。汽轮机旁路系统作为燃气电厂中的重要系统，其运行质量直接关系着机组能否安全运行。无论是在机组启停中，还是在正常运行中，旁路系统都能确保相关主机设备运行的安全性和稳定性。在机组启动时，为了避免出现干烧和超温等问题，可通过汽轮机旁路系统将余热锅炉产生的蒸汽排至凝汽器中，以实现蒸汽的升温和升压，从而确保蒸汽电厂的顺利运行。

1 燃气电厂汽轮机旁路系统的组成

在燃气电厂中，汽轮机旁路系统与汽轮机并联设置成蒸汽减温减压系统，主要包括蒸汽旁路阀门及其控制系统、液动执行系统、喷水减温系统和旁路蒸汽管路等。其功能主要是将锅炉余热中产生的蒸汽直接引至压力和温度较低的再热冷段和凝气器中。为了更好地适应两班制运行和调峰机组快速启动和停止的要求，燃气电厂汽轮机旁路系统包括了低压、中压和高压旁路系统，容量分别为100%联合循环机组余热锅炉的最大产汽量。高压一级燃气蒸汽联合循环机组如图1所示。

图1 高压一级旁路系统简图

2 燃气电厂汽轮机旁路系统中的问题

2.1 旁路阀的布置位置不合理

如果旁路阀的布置位置不合理，则可能会带来2方面的问题：①阀门与管路无法有效结合。高压旁路阀与冷再管路之间的距离过长，会直接造成两者难以有效的结合。②暖管出现问题。如果旁路阀与管路之间的距离较大，则在机组启动时，旁路管路难以充分暖管，抑制了机组的启动速度。

2.2 旁路系统热备用中存在问题

在机组事故情况下，可随时开启旁路系统热备用，并通流流量，可提高机组应对事故的能力，从而确保机组安全运行。但设置热备用管路会造成大量高品质蒸汽的浪费，大大降低了发电机组的负荷能力，进而造成机组设备的损坏。

2.3 旁路系统泄漏

所谓“旁路系统泄漏”，即旁路系统出现内漏，这是燃气电厂汽轮机旁路系统中的常见故障。如果出现阀体内漏，则高品质蒸汽将无法做功，并通过旁路阀门的内漏点进入再热冷段或凝汽器中，这大幅度地降低了机组运行的经济性和燃气蒸汽联合循环机组的热效率。

2.4 喷水减温系统中存在问题

对于高压、中压和低压而言，旁路喷水减温系统的设计十分重要。高压旁路系统减温水取自高压水泵中间抽头；中压和低压旁路减温水取自凝结水泵出口管道。喷水减温系统非常容易出现管路设计通流量和减温水调门喷水不足等问题。如果出现减温水量不足的现象，则会导致旁路后管道超温，进而造成管路破裂。

3 燃气电厂汽轮机旁路系统的优化措施

3.1 合理布置旁路阀

在设计旁路阀的位置时，应合理调整布置方案，尽量缩小高压旁路阀与再热器冷段管路的距离。对于低压和中压旁路阀而言，设计时需要将旁路阀与凝汽器的距离控制在合理范围内，并有效连接中压、低压旁路阀与凝汽器，以充分发挥中压和低压旁路阀的作用。由于高压、中压和低压旁路阀中存在后管路较短的问题，所以，在使用旁路系统前，需要将暖管调整至旁路阀前，从而简化高压、中压和低压旁路系统运行的步骤和程序。

3.2 优化旁路系统热备用管路

为了实现旁路系统的热备用，确保各机组运行的安全性和稳定性，避免旁路系统在热备用时造成高品质蒸汽浪费，可在低压、中压和高压旁路调门前设置1根管径合适的管路暖管。同时，还可以将此暖管管路分别引至高压、中压和低压主汽门前，并在设计暖管管路时增加一扇手动门，以便更好地回收工质。

3.3 提高旁路系统阀门的可靠性

可从以下3方面提高旁路系统阀门的可靠性：①应在旁路的减温减压阀内部安装精细的滤网，以在停机时间内对滤网进行必要的清洗，避免因金属网上附有杂质而造成阀门内漏；②在安装设备的过程中，必须提高相关阀门安装的检验标准，尽可能地避免金属上附有杂质，从而确保旁路系统阀门的可靠性；③在机组安装、检修期间，尤其是焊接管道时，应做好管路的封堵工作，尽量避免焊渣等杂物进入管路系统中；④在冲管期间，应加强旁路系统的吹管工作。

3.4 改进喷水减温装置

在设计喷水减温装置时，应注意改进喷水减温装置的形式，改变减温水的喷入位置。可采用底部喷入形式，将减温水直接喷在笼罩上，以实现较好的汽水混合降温效果。同时，可在出口设置节流孔板，以降低旁路系统的蒸汽参数，并将再热蒸汽的压力和温度控制在允许范围内，从而实现良好的减温效果。

4 结束语

为了确保汽轮机运行的安全性，必须不断优化和改造旁路系统，制订相关的优化措施，比如改善旁路阀的布置位置、提高旁路系统阀门的可靠性、优化旁路系统热备用管路和喷水减温装置等，从而发挥旁路系统的最大功效，提高机组运行的经济性和可靠性。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕