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电厂高压加热器运行中故障原因分析及预防措施

作者:杜君文  来源:黄陵煤矸石发电公司 
评论: 更新日期:2014年05月20日
6)对U形管高加管束的泄漏,堵管是一种主要的修复手段。在堵管前应查清管束泄漏的型式及位置,并据此选用合适的堵管方式及工艺。为保证堵管质量,高加被堵管的端头部位一定要经过良好的处理,使管孔或管板孔圆整、清洁,与堵头有良好的接触面。
22  关于高加疏水系统  
解决高加疏水系统的三大通病———堵塞、振动及磨损是确保高加安全运行、提高高加投入率的重要因素。究其三大通病之根源,都是由于高加疏水会产生两相流体的流动。据有关资料介绍,当流体从单相流转为两相流时,流体流速会扩大20倍以上,阻力成倍增长。运行中应注意以下问题。  
1)维持高加运行的正常水位,是保证高加正常运行的重要条件。水位过低或无水位运行,对高加的经济安全运行造成很大危害。当无水位运行时,上一级的蒸汽通过疏水管道直接进入下一级高加的汽侧,从而使部分高参数的蒸汽取成了下一级较低参数的蒸汽,降低了回热效果,且破坏了各加热器间的正常参数关系。而蒸汽夹带水珠流经管束尾部,特别对疏水冷段管束冲蚀危害甚大。另外,这两相流体还会严重冲刷疏水管道及其附件,并产生振动,尤其对疏水管弯头及疏水调节阀损害较大。因此,各电厂应禁止长期无水位运行。热工自动调节能满足各种运行工况,保证调节性能,提高自动投入率,而运行人员应加强监督,一旦疏水自动调节装置不能自动维持水位时,应手动调节维持。  
2)加大疏水通流面积。若原设计疏水通流面积过小,或由于疏水温度过高及疏水管布置不合理造成压降太大使疏水在流动中汽化而造成的疏水不畅,也可考虑扩大疏水调节阀窗口面积。  
3)改变疏水阀的位置。将高加疏水阀装到疏水进入下一设备的入口附近,如将1号高加疏水阀由零米层移至除氧器平台,对防止疏水在管道内汽化而引起的三大通病有一定作用。
4)减缓对疏水管道弯头的冲蚀。对现存的疏水管道特别是弯头的冲蚀损害,可将调节阀后的管道和全部疏水管的弯头壁加厚,弯头还可采用局部扩容减速或衬管,用三通代替90°弯头,用不锈钢弯头代替碳钢弯头,做到定期检查及时更换。
23  关于放空气管及抽汽管道 
高加在停运时,如不采取充蒸汽或充氮保护,空气就会进入高加,运行中进入高加的抽气也会带入或分离出一些不凝结气体,时间长了这些气体会聚集在汽侧某一部位,会大大降低蒸汽在管壁凝结的放热强度,而不凝结气体中的氧气等还会造成管束腐蚀。高加汽侧装有放空气管。有些电厂认为空气门节流孔易冲刷,并由于蒸汽逐级泄漏影响经济性而取消空气门,这是不可取的。美国工业界对内部排气系统的研究规定排气口应设在给水入口通道顶部附近,这样可利用管束内的压差,来消除流动死区,并把不凝结气体引向排气孔。国产高加空气管设计多采用逐级回流,最后送到冷凝器的方案。国外引进机组有的不采用此方法,理由是加热器聚集过多的不凝结气体,不仅影响热交换,而且造成局部温差过大,会对金属产生不良影响。美国F.W公司在高加使用说明书中明文规定,不得将其它设备不凝结气体输入本级加热器,故高加空气管都是单独引至冷凝器。由于国产抽气阀严密性和液压执行机构(液压逆止门)方面的问题,电厂普遍反映抽气阀关不严。高加故障时,如主机不停,高加无法隔离检修,会影响投入率。作为一个补救的办法,可在抽气管道上加装手动抽汽截止阀。另外,高加因故障停用时,如果给水进出口阀门关闭严密,而抽汽阀门有泄漏时,被封闭在加热器管侧的给水受到漏入蒸汽的加热,会使管束内的水压大幅度上升,严重的甚至引起超压爆管。就此而言,加装手动截止阀对于防止管束超压也有好处。比如我厂50MW机组高加进汽段都加装了手动抽汽截止阀,关闭严密,方便检修隔离。
24 关于高加的启停  
由于机组采用定参数和滑参数启停,故高加可以随同机组同时启停或带负荷后起停。比如高加随机启动时,负荷逐渐增加,抽汽温度、压力、流量及加热器水温是逐渐上升的,金属的温升可控制在较小范围内,减少了管系与管板的温差,可避免管系胀口松弛和管系膨胀不均而引起的漏泄。当然高加启停中水位不易控制,一旦管系泄漏操作比较紧张。现各厂根据情况而定,在可能情况下均采用随机启停的方式,其中重要的是温升、温降率的控制,因为温升、温降的速度直接影响焊缝受到的热应力。根据经验,通常以出口水温的变化为判断依据。厂家建议温升不大于3~5℃/min,温降不大于2℃/min,有的厂家规定2℃/min和1.5℃/min。把温降限制值小于温升值,是由于停用时,总是先停抽汽,而给水仍通过加热器,此时管壁温度高于给水温度,较冷的给水流经管子,使管子首先冷却收缩,容易在管子和管板的结合面上造成破坏。各兄弟电厂反映,其高加管束泄漏通常发生于高加停用后,因此在运行中不仅要重视温升速度,也不能忽视对温降率的控制。
3        高加停用对热耗影响  
根据部颁的高加运行维护手册,对部分国产汽轮机组作了计算,停用高加时机组热耗的增加如表1所示
1

 

机组型号   N55—8.83/535   N100—90/535   N125—135/550/550   N200—130/535/535 
 
 
热耗增加%         1.3             1.9               2.3               2.6                
 
 
由此可见,高加是否投入运行对机组负荷和经济性的影响是很大的。因此,希望通过以上的措施对策,提高各电厂对高加投用的重视,并切实开展各项有关的改进工作。
 
参考文献:
1]黄陵煤矸石热电有限公司汽机运行规程.2007
2]张燕侠.热力发电厂.北京:中国电力出版社.2005
3]王国清等编.汽轮机设备运行技术问答.-北京:中国电力出版社.2003
 
 
作者简介:
杜君文,男,1981年出生,2005年毕业于昆明理工大学热能与动力工程专业,工程师职称。毕业后就职于黄陵矿业集团煤矸石发电公司,现任黄陵矿业集团煤矸石发电公司发电运行部部长。
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