一、設備概述
????????? 我廠國產優(yōu)化改進型300MW汽輪機的高壓加熱器,采用三臺引進福斯特--惠勒公司技術制造的單列臥式表面加熱器。高壓加熱器帶有內置式蒸汽冷卻段和疏水冷卻段,如圖一。蒸汽冷卻段利用汽輪機抽氣的過熱段來提高給水溫度,使給水溫度接近或略高于該加熱器壓力下的飽和溫度。凝結段是利用蒸汽凝結的潛熱加熱給誰。疏水冷卻段是把離開凝結段的疏水熱量傳給進入加熱器的給水,從而使疏水溫度降到飽和溫度下。
??? 二、高壓加熱器泄漏后對機組的影響
????????? 高壓加熱器是利用機組中間級后的抽汽,通過加熱器傳熱管束,使給水與抽汽進行熱交換,從而加熱給水,提高給水溫度,是火力發(fā)電廠提高經濟性的重要手段。由于水側壓力(20MPa)遠遠高于汽側壓力(4MPa),當傳熱管束即U型管發(fā)生泄漏時,水側高壓給水進入汽側,造成高加水位升高,傳熱惡化,具體對機組的影響如下:
??? 1.高加泄漏后,會造成泄漏管周圍管束受高壓給水沖擊而泄漏管束增多,泄漏更加嚴重,必須緊急解列高加進行處理,這樣堵焊的管子就更少一些。
??? 2.高加泄漏后,由于水側壓力20 MPa ,遠遠高于汽側壓力 4MPa,這樣,當高加水位急劇升高,而水位保護未動作時,水位將淹沒抽汽進口管道,蒸汽帶水將返回到蒸汽管道,甚至進入中壓缸,造成汽輪機水沖擊事故。
??? 3.高加解列后,給水溫度降低,由280℃降低為170℃,從而主蒸汽壓力下降,為使鍋爐能夠滿足機組負荷,則必須相應增加燃煤量,增加風機出力,從而造成爐膛過熱,氣溫升高,更重要的是標準煤耗約增加12g/kwh,機組熱耗相應增加4.6%,廠用電率增加約0.5%。
??? 4.高加停運后,還會使汽輪機末幾級蒸汽流量增大,加劇葉片的侵蝕。
??? 5.高壓加熱器的停運,還會影響機組出力,若要維持機組出力不變,則汽輪機監(jiān)視段壓力升高,停用的抽汽口后的各級葉片,隔板的軸向推力增大,為了機組安全,就必須降低或限制汽輪機的功率,從而影響發(fā)電量。
??? 6.高加泄漏,每次處理順利時需要30小時,系統(tǒng)不嚴密時,則工作冷卻時間加長,直接影響高加投運率的目標。
??? 三 高加泄漏的現(xiàn)象
??? 1.高加水位高信號報警,泄漏檢測儀亦報警,另外還有高加端差增大,遠遠高于正常值。
??? 2.由于高加泄漏,水側大量漏入汽側,通過疏水逐級自流入除氧氣,為使汽包水位正常,則給水泵轉速增加,給水流量增大。
??? 3.高加泄漏后,由于傳熱惡化,則造成給水溫度降低。
??? 四 高加泄漏原因分析
??? 1.運行中高加端差調整不及時。
????????? 300MW機組運行規(guī)程規(guī)定,高壓加熱器下端差正常為5.6--8℃。(端差是指高壓加熱器疏水出口溫度與給水進口溫度的差值。)
????????? 由于運行人員責任心不強,在疏水調節(jié)裝置故障或其他原因造成高加水位大幅度波動的情況下,沒有及時發(fā)現(xiàn),未能及時處理,致使高加端差波動較大。
??? 2.高加受到的化學腐蝕。
????????? 300MW機組給水品質規(guī)定:給水容氧<7μg/L,PH值為9.0--9.4.
????????? 給水容氧超標,將造成高加U型鋼管管壁腐蝕而變薄,鋼管與管板間的脹口受腐蝕而松弛,經長期運行,壽命逐漸縮短。
??? 3.負荷變化速度快給高壓加熱器帶來的熱沖擊。
????????? 在機組加減負荷時,負荷變化速度過快,相應抽汽壓力、抽汽溫度迅速變化,在給水溫度還未來得及變化,加熱器U型管以及關口焊縫由于受激烈的溫度交變熱應力而容易損壞,尤其在機組緊急甩負荷或高加緊急解列時,給高壓加熱器帶來的熱沖擊更大,這樣,加熱器U型管長期受熱疲勞而容易損壞泄漏。