300MW機(jī)組給水溫度低原因分析及對(duì)策

張春捷

(湖南華潤電力鯉魚江有限公司，湖南郴州423401)

300MW機(jī)組給水溫度低原因分析及對(duì)策

張春捷

(湖南華潤電力鯉魚江有限公司，湖南郴州423401)

Reasons analysis and countermeasures of low feedwater temperature of 300MW unit

某機(jī)組額定負(fù)荷下給水溫度只有258℃，較設(shè)計(jì)值272.3℃低了14.3℃，嚴(yán)重影響了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，通過進(jìn)行問題排查和治理，給水溫度提高了10℃，提高了該機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

供電煤耗；機(jī)組經(jīng)濟(jì)性；給水溫度

某廠2號(hào)機(jī)組鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1025/18.2－Ⅱ19型亞臨界、單爐膛、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐。汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300－16.7/537/537－73B型亞臨界，一次中間再熱，單軸、高中壓合缸、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機(jī)。1號(hào)高加出口給水溫度THA工況設(shè)計(jì)為272.3℃〔1〕。2014年底該高加出口給水溫度降低至258℃，偏離設(shè)計(jì)值較多。

1 原因分析及對(duì)策

1.1 高加進(jìn)口給水三通閥泄漏

1.1.1 產(chǎn)生的原因

給水經(jīng)過高加進(jìn)口三通閥依次進(jìn)入3，2，1號(hào)高加換熱后進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)，同時(shí)在高加設(shè)立給水旁路，當(dāng)高加故障時(shí)給水通過高加進(jìn)口三通閥將3臺(tái)高加旁路運(yùn)行，避免停機(jī)(見圖1高壓給水系統(tǒng))。但是在正常運(yùn)行工況下，如果高加進(jìn)口三通閥發(fā)生內(nèi)漏，會(huì)造成部分給水被旁路，降低高加出口給水溫度。

圖1 高壓給水系統(tǒng)

使用的某廠家高加進(jìn)口三通閥(見圖2)。高壓給水從右面進(jìn)入，正常運(yùn)行閥芯向上運(yùn)動(dòng)將上密封面封死，給水從下部進(jìn)入3號(hào)高加。高加異常時(shí)，閥芯向下運(yùn)動(dòng)封閉下密封面，從左側(cè)進(jìn)入旁路系統(tǒng)到鍋爐。高加進(jìn)口三通閥的密封面為硬質(zhì)合金材料，在運(yùn)行中可能被來自給水系統(tǒng)內(nèi)金屬異物損傷密封面，造成密封不嚴(yán)，如果閥芯上密封面或者上閥座密封面有損傷造成泄漏導(dǎo)致高加給水有部分被旁路。

圖2 高加進(jìn)口三通閥

1.1.2 高加進(jìn)口三通閥泄漏對(duì)策

2號(hào)機(jī)組停機(jī)時(shí)，對(duì)高加進(jìn)口三通閥進(jìn)行了解體檢查。發(fā)現(xiàn)該三通閥上、下密封面都存在不同程度的損傷，尤其上密封面的損傷是造成1號(hào)高加出口給水溫度明顯高于給水大旁路后給水溫度的主要原因。將高加進(jìn)口三通閥密封面采取機(jī)械加工修磨處理，保證上、下密封面關(guān)閉嚴(yán)密。開機(jī)后消除了2號(hào)機(jī)1號(hào)高加出口給水溫度高于給水大旁路后的溫度異?，F(xiàn)象。

1.2 高加水室及給水進(jìn)、出口分流隔板泄漏

1.2.1 泄漏產(chǎn)生的原因

各高加水室進(jìn)口、出口被一塊分流隔板分開(見圖3高加結(jié)構(gòu)圖)。由于高壓給水壓力達(dá)到19MPa，使用環(huán)境惡劣。分流隔板密封使用金屬纏繞墊密封，由于金屬纏繞墊質(zhì)量或者裝配等原因，可能造成金屬密封墊損壞，進(jìn)而造成分流隔板變形和被沖刷的情況〔3〕。

圖3 高加結(jié)構(gòu)圖

1.2.2 泄漏采取的對(duì)策

2號(hào)機(jī)停機(jī)時(shí)打開各高加人孔門檢查，發(fā)現(xiàn)1號(hào)高加水室有多處穿孔，如圖4所示，2號(hào)高加水室分流隔板部分螺母松動(dòng)，隔板變形嚴(yán)重、沖刷的情況嚴(yán)重，如圖5所示。

圖4 1號(hào)高加水室出口筒體穿孔

圖5 變形的2號(hào)高加水室分流隔板

現(xiàn)場對(duì)1號(hào)高加水室穿孔部位進(jìn)行打磨后補(bǔ)焊處理，2號(hào)高加水室分流隔板重新下料制作，并對(duì)水室沖刷部位補(bǔ)焊打磨平整，并重新配置螺栓、螺母，加裝彈簧墊防松。

1.3 高加換熱面積減少

1.3.1 產(chǎn)生的原因

2號(hào)機(jī)3號(hào)高加自從2003年投產(chǎn)以來，多次發(fā)生高加管束泄漏。每次在處理3號(hào)高加管束泄漏時(shí)，為了防止泄漏處對(duì)周圍其它管束造成損傷，總在泄漏的管子周圍進(jìn)行梅花樁堵管。這樣長年以來造成3號(hào)高加堵管率已達(dá)到10%，3號(hào)高加換熱面積也就減少了10%，影響了3號(hào)高加換熱效率。

1.3.2 實(shí)施的對(duì)策

針對(duì)2號(hào)機(jī)3號(hào)高加換熱面積減少超過10%，2015年10月實(shí)施了3號(hào)高加更換，更換前后高加參數(shù)見3號(hào)高加更換參數(shù)對(duì)照表，見表1。

表1 3號(hào)高加更換參數(shù)對(duì)照

1.4 抽汽逆止閥開度不足

1.4.1 產(chǎn)生的原因

抽汽逆止閥采用的是哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的FH氣動(dòng)式止逆閥，如圖6所示。該型式逆止閥是運(yùn)行時(shí)由控制氣源將閥碟打開，當(dāng)汽輪機(jī)甩負(fù)荷或事故時(shí)，控制氣源泄壓，在重力作用下擺動(dòng)重錘迅速落下，帶動(dòng)杠桿軸，以及逆止閥閥碟前、后差壓共同作用下迅速關(guān)閉抽汽逆止閥，以保護(hù)汽輪機(jī)，不致因蒸汽倒流而引起超速，并防止加熱器事故帶水和抽汽管路中倒灌而進(jìn)入汽輪機(jī)〔4〕。在運(yùn)行中襯套處由于氧化皮產(chǎn)生或者襯套變形，可能導(dǎo)致抽汽逆止閥卡澀。使抽汽逆止閥打不開或者開度不足，影響換熱效果。

圖6 氣動(dòng)式止逆閥

1.4.2 實(shí)施的對(duì)策

針對(duì)抽汽逆止閥卡澀的可能，在機(jī)組運(yùn)行中對(duì)各抽汽逆止閥進(jìn)行定期活動(dòng)試驗(yàn)。在停機(jī)時(shí)解體檢查各抽汽逆止閥，檢查實(shí)際開度情況。在停機(jī)解體三抽逆止閥時(shí)發(fā)現(xiàn)，襯套變形，如圖7所示，造成閥碟開度只能達(dá)到1/2，不能全開。更換變形襯套后，恢復(fù)了閥門的開度，保證閥門全開，避免了因抽汽量不足造成的損失。

圖7 三抽逆止閥

2 實(shí)施效果驗(yàn)證及效益

2.1 效果驗(yàn)證

在實(shí)施上述對(duì)策后，2號(hào)機(jī)組高加出口溫度達(dá)到267.3℃，較之前相同運(yùn)行工況下258℃提高了近9.3℃。

2.2 效益分析

給水溫度提高10℃，發(fā)電煤耗降低1 g/kWh〔5〕，2號(hào)機(jī)按全年電量計(jì)劃16億kWh的負(fù)荷計(jì)算，標(biāo)煤單價(jià)616.2元/t(2014年底公司采購價(jià))，給水溫度按從258℃提高到267.3℃計(jì)算。全年高加給水出口溫度的改善帶來近92萬元的收益，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3 結(jié)論

針對(duì)該機(jī)組給水溫度偏低設(shè)計(jì)值14.3℃，通過對(duì)高加入口三通閥、高加水室隔板泄漏治理以及更換3號(hào)高加，并對(duì)三抽逆止門開不到位等處理，使給水溫度基本達(dá)到設(shè)計(jì)值，有效解決給水溫度偏低問題。

〔1〕哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司.熱力特性說明書73B.000.1J (D)－5〔R〕.2002.

〔2〕中華人民共和國發(fā)展和改革委員會(huì).節(jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則:DL/ T1052—2007〔S〕.北京:中國電力出版社，2007.

〔3〕郭延秋.大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書:汽輪機(jī)分冊〔M〕.北京:中國電力出版社，2003.

〔4〕哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司.輔機(jī)部分說明書73B.000.4SM－5〔R〕.2002.

〔5〕薛潤.影響供電煤耗的因素分析〔J〕.電力設(shè)備，2007，8 (3):71-73.

TK264.1

B

1008-0198(2016)05-0080-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.022

張春捷(1978)，男，河北保定人，工程師，本科，長期從事火電廠汽輪機(jī)檢修及設(shè)備管理工作。

2016-02-29 改回日期:2016-05-25