電廠高壓加熱器運行中故障原因分析及預(yù)防措施
作者:杜君文
來源:黃陵煤矸石發(fā)電公司
評論: 更新日期:2014年05月20日
(6)對U形管高加管束的泄漏,堵管是一種主要的修復(fù)手段。在堵管前應(yīng)查清管束泄漏的型式及位置,并據(jù)此選用合適的堵管方式及工藝。為保證堵管質(zhì)量,高加被堵管的端頭部位一定要經(jīng)過良好的處理,使管孔或管板孔圓整、清潔,與堵頭有良好的接觸面。
2.2? 關(guān)于高加疏水系統(tǒng)
解決高加疏水系統(tǒng)的三大通病———堵塞、振動及磨損是確保高加安全運行、提高高加投入率的重要因素。究其三大通病之根源,都是由于高加疏水會產(chǎn)生兩相流體的流動。據(jù)有關(guān)資料介紹,當(dāng)流體從單相流轉(zhuǎn)為兩相流時,流體流速會擴大20倍以上,阻力成倍增長。運行中應(yīng)注意以下問題。
(1)維持高加運行的正常水位,是保證高加正常運行的重要條件。水位過低或無水位運行,對高加的經(jīng)濟安全運行造成很大危害。當(dāng)無水位運行時,上一級的蒸汽通過疏水管道直接進(jìn)入下一級高加的汽側(cè),從而使部分高參數(shù)的蒸汽取成了下一級較低參數(shù)的蒸汽,降低了回?zé)嵝Ч?,且破壞了各加熱器間的正常參數(shù)關(guān)系。而蒸汽夾帶水珠流經(jīng)管束尾部,特別對疏水冷段管束沖蝕危害甚大。另外,這兩相流體還會嚴(yán)重沖刷疏水管道及其附件,并產(chǎn)生振動,尤其對疏水管彎頭及疏水調(diào)節(jié)閥損害較大。因此,各電廠應(yīng)禁止長期無水位運行。熱工自動調(diào)節(jié)能滿足各種運行工況,保證調(diào)節(jié)性能,提高自動投入率,而運行人員應(yīng)加強監(jiān)督,一旦疏水自動調(diào)節(jié)裝置不能自動維持水位時,應(yīng)手動調(diào)節(jié)維持?! ?/span>
(2)加大疏水通流面積。若原設(shè)計疏水通流面積過小,或由于疏水溫度過高及疏水管布置不合理造成壓降太大使疏水在流動中汽化而造成的疏水不暢,也可考慮擴大疏水調(diào)節(jié)閥窗口面積?! ?/span>
(3)改變疏水閥的位置。將高加疏水閥裝到疏水進(jìn)入下一設(shè)備的入口附近,如將1號高加疏水閥由零米層移至除氧器平臺,對防止疏水在管道內(nèi)汽化而引起的三大通病有一定作用。
(4)減緩對疏水管道彎頭的沖蝕。對現(xiàn)存的疏水管道特別是彎頭的沖蝕損害,可將調(diào)節(jié)閥后的管道和全部疏水管的彎頭壁加厚,彎頭還可采用局部擴容減速或襯管,用三通代替90°彎頭,用不銹鋼彎頭代替碳鋼彎頭,做到定期檢查及時更換。
2.3? 關(guān)于放空氣管及抽汽管道
高加在停運時,如不采取充蒸汽或充氮保護,空氣就會進(jìn)入高加,運行中進(jìn)入高加的抽氣也會帶入或分離出一些不凝結(jié)氣體,時間長了這些氣體會聚集在汽側(cè)某一部位,會大大降低蒸汽在管壁凝結(jié)的放熱強度,而不凝結(jié)氣體中的氧氣等還會造成管束腐蝕。高加汽側(cè)裝有放空氣管。有些電廠認(rèn)為空氣門節(jié)流孔易沖刷,并由于蒸汽逐級泄漏影響經(jīng)濟性而取消空氣門,這是不可取的。美國工業(yè)界對內(nèi)部排氣系統(tǒng)的研究規(guī)定排氣口應(yīng)設(shè)在給水入口通道頂部附近,這樣可利用管束內(nèi)的壓差,來消除流動死區(qū),并把不凝結(jié)氣體引向排氣孔。國產(chǎn)高加空氣管設(shè)計多采用逐級回流,最后送到冷凝器的方案。國外引進(jìn)機組有的不采用此方法,理由是加熱器聚集過多的不凝結(jié)氣體,不僅影響熱交換,而且造成局部溫差過大,會對金屬產(chǎn)生不良影響。美國F.W公司在高加使用說明書中明文規(guī)定,不得將其它設(shè)備不凝結(jié)氣體輸入本級加熱器,故高加空氣管都是單獨引至冷凝器。由于國產(chǎn)抽氣閥嚴(yán)密性和液壓執(zhí)行機構(gòu)(液壓逆止門)方面的問題,電廠普遍反映抽氣閥關(guān)不嚴(yán)。高加故障時,如主機不停,高加無法隔離檢修,會影響投入率。作為一個補救的辦法,可在抽氣管道上加裝手動抽汽截止閥。另外,高加因故障停用時,如果給水進(jìn)出口閥門關(guān)閉嚴(yán)密,而抽汽閥門有泄漏時,被封閉在加熱器管側(cè)的給水受到漏入蒸汽的加熱,會使管束內(nèi)的水壓大幅度上升,嚴(yán)重的甚至引起超壓爆管。就此而言,加裝手動截止閥對于防止管束超壓也有好處。比如我廠50MW機組高加進(jìn)汽段都加裝了手動抽汽截止閥,關(guān)閉嚴(yán)密,方便檢修隔離。
2.4?關(guān)于高加的啟?! ?/span>
由于機組采用定參數(shù)和滑參數(shù)啟停,故高加可以隨同機組同時啟停或帶負(fù)荷后起停。比如高加隨機啟動時,負(fù)荷逐漸增加,抽汽溫度、壓力、流量及加熱器水溫是逐漸上升的,金屬的溫升可控制在較小范圍內(nèi),減少了管系與管板的溫差,可避免管系脹口松弛和管系膨脹不均而引起的漏泄。當(dāng)然高加啟停中水位不易控制,一旦管系泄漏操作比較緊張?,F(xiàn)各廠根據(jù)情況而定,在可能情況下均采用隨機啟停的方式,其中重要的是溫升、溫降率的控制,因為溫升、溫降的速度直接影響焊縫受到的熱應(yīng)力。根據(jù)經(jīng)驗,通常以出口水溫的變化為判斷依據(jù)。廠家建議溫升不大于3~5℃/min,溫降不大于2℃/min,有的廠家規(guī)定2℃/min和1.5℃/min。把溫降限制值小于溫升值,是由于停用時,總是先停抽汽,而給水仍通過加熱器,此時管壁溫度高于給水溫度,較冷的給水流經(jīng)管子,使管子首先冷卻收縮,容易在管子和管板的結(jié)合面上造成破壞。各兄弟電廠反映,其高加管束泄漏通常發(fā)生于高加停用后,因此在運行中不僅要重視溫升速度,也不能忽視對溫降率的控制。
3??????? 高加停用對熱耗影響
根據(jù)部頒的高加運行維護手冊,對部分國產(chǎn)汽輪機組作了計算,停用高加時機組熱耗的增加如表1所示
表1
?
機組型號?? N55—8.83/535?? N100—90/535?? N125—135/550/550?? N200—130/535/535? | ? |
? |
熱耗增加%???????? 1.3???????????? 1.9?????????????? 2.3????? ?????????2.6???????????????? | ? |
? |
由此可見,高加是否投入運行對機組負(fù)荷和經(jīng)濟性的影響是很大的。因此,希望通過以上的措施對策,提高各電廠對高加投用的重視,并切實開展各項有關(guān)的改進(jìn)工作。
?
參考文獻(xiàn):
[1]黃陵煤矸石熱電有限公司汽機運行規(guī)程.2007
[2]張燕俠.熱力發(fā)電廠.北京:中國電力出版社.2005
[3]王國清等編.汽輪機設(shè)備運行技術(shù)問答.-北京:中國電力出版社.2003
?
?
作者簡介:
杜君文,男,1981年出生,2005年畢業(yè)于昆明理工大學(xué)熱能與動力工程專業(yè),工程師職稱。畢業(yè)后就職于黃陵礦業(yè)集團煤矸石發(fā)電公司,現(xiàn)任黃陵礦業(yè)集團煤矸石發(fā)電公司發(fā)電運行部部長。