摘? 要? 通過對***發(fā)電廠一、二、三期汽機高壓加熱器的結(jié)構(gòu)和運行特點的比較,總結(jié)運行操作中造成高壓加熱器泄漏的主要問題,并對運行人員在高壓加熱器投入、撤出操作中以及日常維護中如何減少高壓加熱器泄漏,提高高壓加熱器投入率,談談自己的運行經(jīng)驗,共同提高運行水平。
??????? 關(guān)鍵詞? 高壓加熱器? 運行? 安全? 投入率
??????? 引言
??????? 我廠一期工程2臺135MW機組,二、三期工程4臺125MW機組回熱抽汽系統(tǒng)采用七級抽汽,系統(tǒng)構(gòu)成基本相同,均配置#5、#6高壓加熱器。在正常運行時#5、#6高壓加熱器均需投入運行,機組才能帶125MW即全負荷運行。
??????? 一、高壓加熱器泄漏對安全、經(jīng)濟運行的影響
??????? 眾所周知,高壓加熱器是汽輪機回熱系統(tǒng)的主要設(shè)備,高壓加熱器的泄漏決定了高加能否可靠投用與投入率,對機組運行的經(jīng)濟性影響極大,由熱力機算可知,當機組運行中高壓加熱器撤出運行時,汽輪機熱耗增加258.2kJ/kg,發(fā)電煤耗增加7.68g/kwh。我廠94年度全廠運行中高壓加熱器解列消缺24次,停用時間227h,少發(fā)電量3.4Gkwh,還不包括因此而停機損失的電量x[2]。
??????? 在安全性方面,機組帶110MW以上負荷運行時,如高壓加熱器突然撤出,高壓加熱器給水走旁路使給水溫度突然下降造成主蒸汽溫度超限,一、二級抽汽逆止門關(guān)閉使再熱蒸汽壓力和流量超限造成再熱器安全門動作,還使機組負荷超額定負荷、汽輪機軸向推力大大增加。如高壓加熱器鋼管泄漏水位上升而高壓加熱器未能及時撤出,則將產(chǎn)生高壓加熱器內(nèi)的水從抽汽管返回至汽缸,造成汽輪機水沖擊。我廠1994年12月1日16時05分(交接班時間)運行中的#2機#6高加疏水管突然爆破,幸虧未傷及人員。若不能得到切實有效的防止高加泄漏,將成為威脅我廠安全運行的一大隱患。
??????? 二、造成高壓加熱器鋼管、疏水管泄漏的原因
??????? 1、首先從高加的結(jié)構(gòu)和鋼管固定方式看,U型管式結(jié)構(gòu)高加的主要矛盾是管束和管板的連接及密封問題。由于高加管板厚250mm,而管徑僅為Φ11/Φ18mm,為了防止鋼管與管板泄漏,采用爆炸脹管法把鋼管與管板連接在一起,并采取在每根鋼管脹口處管板挖深2-3mm的槽,再用電焊將管子脹口與管板焊死。所以,管板出口處的鋼管在爆炸脹管過程中,鋼管已受到過大的應力,強度降低,當投撤高加中發(fā)生溫度過高、溫升(降)率過大時,極易造成材料應力超限,鋼管破裂漏水。
??????? 2、機組啟動中,由于爐投用爐底加熱,為了使汽包壁溫差不致過大,一般爐上水采用除氧器加熱由給水泵上水,而此時高加鋼管為冷態(tài)室溫,如除氧器水溫在50℃左右,尚不致于造成過大的溫差,但如除氧器水溫升至90℃左右,那么在啟動給水泵后,高加鋼管瞬時產(chǎn)生很大的溫差,使厚管板和薄長鋼管產(chǎn)生很大熱應力,易造成鋼管泄漏。所以有時機組停用時,高加不漏,而開機中高加水側(cè)投用后往往要滿水,這和高加水側(cè)投用前除氧器水溫加熱過高有很大關(guān)系。
??????? 3、機組運行中進行高加投用時,如除氧器定壓運行,水溫約為158℃,高加檢修后汽水側(cè)均為室溫,當高加水側(cè)突然通水,水側(cè)鋼管和管板將產(chǎn)生突然的熱沖擊,管板不但受給水壓力引起的彎曲應力,而且還受到溫度突升產(chǎn)生的熱應力,其中管口焊縫為最大應力區(qū),容易泄漏。
??????? 4、機組調(diào)停對高加的影響,在停機過程中鍋爐為節(jié)約低負荷用油,汽機又無檢修工作對缸溫不作要求時,往往控制在缸溫350℃左右機組解列,而此時一、二抽溫度分別為300℃、230℃左右,除氧水溫度126℃左右,隨著抽汽逆止門的快速關(guān)閉,而給泵仍向鍋爐進水,使給水對高加筒體產(chǎn)生急劇冷卻,對高加影響較大。
??????? 5、另外,由于高加疏水調(diào)整門內(nèi)漏大,一般在機組啟停中當負荷60MW以下,即使疏水調(diào)節(jié)閥全關(guān),很多機組高加水位仍難以維持。特別是#5高加設(shè)置疏水冷卻段,在高加低水位時,疏水產(chǎn)生汽水二相流動,疏水冷卻段區(qū)鋼管產(chǎn)生很大的振動和汽蝕,這也就說明了檢修查出的高加漏點基本都在高加外圍管區(qū)的原因之一。另一主要原因可能為蒸汽入口沖擊高加外圍管段,特別是高加進汽入口擋汽板損壞時,蒸汽直沖管束,造成蒸汽入口鋼管很大振動和使管壁吹薄。
??????? 6、高壓加熱器(尤其是#5高壓加熱器)疏水管路泄漏造成運行中解列是高壓加熱器投入率下降的主要因素。運行值班人員因高壓加熱器水位自動無法投入以及對高加安全經(jīng)濟運行認識不夠,片面認為水位越低越安全,不會因此造成高加水位保護動作,人為的將高壓加熱器水位調(diào)至低水位運行。疏水在管內(nèi)流動過程中隨著壓力的降低不斷蒸發(fā)成為二相流動,容積流量增加流速增大,在除氧器入口處達到最大值,高速流動的汽水混合物對管道的閥門、法蘭、彎頭等處產(chǎn)生嚴重磨損,致使這些部件被磨穿。