低壓加熱器危急疏水頻繁動作的治理

李興敏

(華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522)

1 600 MW機組低壓加熱器疏水系統(tǒng)

華電國際鄒縣發(fā)電廠600 MW機組共設(shè)計有4級低壓加熱器(以下簡稱低加)，其中#7A/#7B，#8A/#8B低加布置在凝汽器喉部，#7A/#7B，#8A/#8B低加公用一旁路管道。#7，#8低加由于布置特殊，只能共同進行隔離或投運。各加熱器的疏水采取逐級自流方式，低加最后一級疏水進入凝汽器。每臺低加均有直接進入凝汽器的危急疏水。低加疏水放氣系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 低加疏水放氣系統(tǒng)

加熱器達到運行溫度并穩(wěn)定運行時，一定要控制水位。如果加熱器水位比正常水位低63 mm，會使加熱器的疏水冷卻段進口(吸水口)露出水面，導致蒸汽進入該管段，將會造成以下后果:加熱器疏水端差變化;由于泄漏蒸汽的熱量損失，使加熱器效率降低;在疏水冷卻段進口處和疏水冷卻段內(nèi)造成沖蝕性危害，使管子損壞。加熱器水位高于正常水位38 mm為高水位，當水位高于該值時，加熱器的凝結(jié)段換熱面將浸沒在疏水中。這種滿水會減少加熱器的有效傳熱面積，導致加熱器效率降低(加熱器出口溫度降低)。因此，低加設(shè)計有以下水位保護:

(1)低加水位高Ⅰ值(+38 mm)，報警;

(2)低加水位高Ⅱ值(+88 mm)，聯(lián)開低加危急疏水;

(3)低加水位高Ⅲ值(+188 mm)，開關(guān)量、高Ⅲ值模擬量、高Ⅱ值開關(guān)量中任意2個量達保護動作值時，低加解列，低加水側(cè)走旁路，低加抽汽電動隔離門及逆止門關(guān)閉，同時開啟抽汽管道疏水，上一級低加疏水自動切至凝汽器。

2 問題的提出

#5機組高負荷時，#8B低加危急疏水頻繁動作的問題于2004年12月出現(xiàn)，該問題已存在了5年之久。檢查#8B低加正常疏水調(diào)閥動作正常，#6低加至#7A，#7B低加疏水動作正常，調(diào)門開度基本一致;#7A，#8A低加水位趨勢與#7B，#8B低加基本一致，#7A，#8A，#7B，#8B水位趨勢與負荷趨勢基本一致。為避免危急疏水門頻繁動作損壞調(diào)門及管道，機組高負荷時采用手動開啟#8B低加危急疏水門的方式維持運行，但這對機組的安全、經(jīng)濟運行有不利影響。#8B低加水位波動曲線如圖2所示。

圖2 #8B低加水位趨勢圖

3 治理過程

3.1 原因排查

經(jīng)過分析，筆者認為#8B低加危急疏水頻繁動作一般有以下3種原因:

(1)#8B低加正常疏水管道通流不暢。機組停運后，進入凝汽器內(nèi)部檢查#8B低加正常疏水管道與凝汽器接口處無異物。對#8B低加正常疏水調(diào)門處管道進行解體未發(fā)現(xiàn)異物。#8B低加正常疏水管道通流不暢的原因基本排除。

(2)#8B低加正常疏水管道閥門脫落。利用停機機會，對#8B低加正常疏水調(diào)閥、手動門進行了解體檢查，并對正常疏水調(diào)閥進行了調(diào)試，均未發(fā)現(xiàn)異常情況。

(3)#7B，#8B低加輕微泄漏，導致高負荷時疏水量偏大。機組停運后，對#7B，#8B低加查漏，沒有發(fā)現(xiàn)漏點。

3.2 加強運行調(diào)整

(1)主機軸封至#8B低加蒸汽量偏大。將主機軸封分流閥由#8B低加切至凝汽器后觀察運行，在機組高負荷時，#8B低加危急疏水仍頻繁動作。

(2)降低凝結(jié)水過冷度，防止凝結(jié)水過冷度過大導致高負荷時#7B，#8B低加過負荷。凝結(jié)水過冷度的產(chǎn)生一般與以下因素有關(guān):凝汽器汽側(cè)漏空氣或真空泵出力低而積氣，造成蒸汽分壓降低;熱井水位升高，淹沒了部分銅管;凝汽器銅管排列不佳或過密，使凝水在銅管外壁形成水膜，而水膜溫度低于飽和溫度;循環(huán)水量過多或循環(huán)水溫過低;凝汽器銅管破裂，凝結(jié)水內(nèi)漏入循環(huán)水。

在機組正常運行中，通過采取及時開關(guān)冷卻塔啟閉器、調(diào)整循環(huán)水熱水門開度、調(diào)整熱井水位在合理水平、提高凝汽器真空、提高凝汽器嚴密性等手段，最大限度保證機組凝結(jié)水過冷度在最低值。但這些降低凝結(jié)水過冷度的措施并沒有消除#8B低加危急疏水頻繁動作。

(3)進行低加水位調(diào)整試驗，保持#6低加高水位。600MW機組低加疏水系統(tǒng)為逐級自流的方式，在機組正常運行中，將#6低加水位調(diào)整得稍高一點，使進入到#8B低加的疏水量少一點，以減少危急疏水動作次數(shù)。

3.3 排查范圍擴大至整個低加系統(tǒng)

(1)#8B低加正常疏水管道運行中有水汽化的聲音，懷疑正常疏水管道布置不合理。但由于#8A低加及#6機組#8B低加的管道布置與#5機組#8B低加相同，因此，基本排除管道布置的原因。

(2)對#7B低加正常疏水、危急疏水調(diào)閥進行檢查。600 MW機組低加疏水系統(tǒng)為逐級自流的方式，#5，#6，#7低加任何一級疏水存在問題，都有可能影響到#8低加。因此，機組停運后，對#7B低加正常疏水、危急疏水調(diào)閥進行了調(diào)試和檢查，檢查結(jié)果是這2個調(diào)閥動作靈活、調(diào)節(jié)正常。

(3)對#6低加至#7A，#7B低加的2個疏水調(diào)門進行檢查。經(jīng)過分析和比較，#8A，#8B低加及#7A，#7B低加的水位變化趨勢及相應(yīng)的疏水溫度變化情況為:若#6低加至#7A，#7B低加的2個疏水調(diào)門指令一致且位返不一致，有可能造成B側(cè)疏水量多于A側(cè)疏水量，導致#8B低加的高負荷時疏水而使危急疏水頻繁動作。于是，華電國際鄒縣發(fā)電廠運行部汽機專業(yè)于2008年5月8日向生產(chǎn)技術(shù)部汽機、熱工專業(yè)人員發(fā)了《#5機組小修期間對#6低加至#7低加正常疏水門進行調(diào)試、檢查》工作聯(lián)系單。

在#5機組小修中，生產(chǎn)技術(shù)部汽機專業(yè)人員按照運行部的要求，組織人員對#6低加至#7A，#7B低加的2個疏水調(diào)門進行了檢查。發(fā)現(xiàn)#6低加至#7A低加的正常疏水調(diào)門彈簧斷裂、#6低加至#7B低加的正常疏水調(diào)門氣缸密封圈老化損壞。更換調(diào)門的彈簧和密封圈，#5機組啟動后，觀察機組運行情況，在#5機組高負荷時，#8B低加正常疏水調(diào)節(jié)正常，水位穩(wěn)定，危急疏水不再頻繁動作。

治理結(jié)束后，#8B低加水位曲線如圖3所示。

圖3 治理后#8B低加水位趨勢

4 結(jié)論

綜上所述，#6低加至#7A低加的正常疏水調(diào)門彈簧斷裂是造成低加系統(tǒng)B側(cè)疏水量大于A側(cè)的主要原因，從而使#8B低加危急疏水頻繁動作。#5機組高負荷時#8B低加危急疏水頻繁動作問題的成功治理，解決了困擾現(xiàn)場近5年的技術(shù)難題。

［1］朱寶森.超臨界600 MW機組低壓加熱器疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32(3):43 －44.

［2］關(guān)南強，霍鵬，陳強，等.低壓加熱器疏水問題研究及內(nèi)部改造［J］.中國電力，1998，31(9):68 －69，72.

［3］呂鵬飛.600 MW超臨界機組低壓加熱器正常疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32(4):12 －13.