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,很多機組高加水位仍難以維持。特別是#5高加設置疏水冷卻段,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。