高加出口水温下降的因素及解决方法

摘要:文章在归纳实际运行经验基础上,从高加本体结构,高加系统和运行人员操作调整三个方面阐述了高加出口水温下降的因素及解决方法,对于提高高加运行水平和机组经济性具有积极的意义。

关键词:高压加热器;水温下降;高加出口;高加本体;高加系统

中图分类号:TK284文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)23-0013-02

一、概述

高压加热器是火力发电厂重要的设备之一,它运行的好坏直接导致锅炉给水温度变化,最终影响了电厂的热经济性。造成高压加热器出口水温低的原因分为急剧和缓慢下降两种情况,引起急剧下降的原因单一且现象直观,容易查找;高加出口温度缓慢下降才是复杂、难查寻原因的问题。

二、原因分析

以我公司200MW机组为例,结合实际运行经验,阐述引起高加出口温度缓慢下降的因素,下面我将从三个方面进行阐述:(1)高加本体结构;(2)高加系统;(3)操作调整。

(一)高加本体结构

我公司200MW机组配置有两台国产JG-725-1-2型管板-U型管束立式高压加热器,其结构如图1所示:

1.高加水室隔板密封性。高压加热器的水室靠独立的分流隔板将水室分成进水室和出水室。如果水室隔板不严,导致部分给水不流经加热钢管未与蒸汽进行热交换,势必造成高加出口温度低于正常值。随着高加运行时间的积累,缝隙逐渐变大,高加出口温度便会缓慢下降。

2.高加内部汽侧隔板密封性。为了有效利用抽汽的高过热度和疏水的过冷却。高压加热器的受热面分为过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部分。如果高加受热面的内部汽侧隔板密封性不好,部分蒸汽直接从进口流到疏水出口,导致部分蒸汽短路,致使给水与蒸汽的热交换效率下降,随着高加运行时间的积累,短路蒸汽涿渐增多,高加出口水温也会缓慢下降。

3.高加芯子安装质量。高压加热器的受热面是由多根钢管组成的U型管束,整个管束安置在加热器的圆筒形外壳内,整个管束是制成的一个整体,通常称为高加芯子。如果高加芯子安装质量差,导致扇形板与高加外壳内壁设计间隙发生变化,出现一侧大而另一侧小,降低高加受热面的热交换效果,相同负荷情况下,高加出口温度便会出现下降。

4.U型管的清洁程度。U型管束表面是否清洁直接决定了高加受热面的热交换效果,导致高加端差发生变化。相同负荷情况下,U型管束表面积垢不清洁,高加出口温度也会出现下降。

(二)高加系统

我公司200MW机组高加回热系统如图2所示,下面针对高加系统影响给水温度的因素加以剖析。

1.抽汽阀门和逆止门。高压加热器的加热蒸汽取自汽轮机的抽汽,为保护汽轮机避免高加汽侧满水倒灌汽缸引发水冲击,高压加热器汽侧设有一套由电动门和抽汽逆止门组成的汽侧自动保护装置。高加组投运时要求电动门和抽汽逆止门应全开。如果因阀门机构卡涩或电动门行程调整不当等诸多原因导致阀门未全开,这样蒸汽节流会使蒸汽作功能力损失,影响高加出口水温。

2.汽侧安全门。高压加热器汽侧设置有汽侧安全门,保护高压加热器内的蒸汽压力不超压,避免缩短加热器寿命和应力破坏。汽侧安全门一般为弹簧式安全门。如果汽侧安全门的弹簧失效或阀门严密性差,导致部分蒸汽泄漏排入大气,既影响高加运行又造成了严重的浪费。

3.进、出水三通阀。高加水侧自动保护装置的作用是当运行中任一台高压加热器水侧钢管断裂等现象出现时,能迅速可靠地切断高加水侧,让给水流经大旁路系统而不通过高加水侧,保证向锅炉不间断供水。高加进、出水三通阀下限行程未调试好或阀门严密性差,也会导致部分给水短走大旁路,影响高加出口水温。

(三)操作调整

运行人员操作调整也是影响高加出口水温的一个方面,下面针对运行人员的操作调增加以剖析。

1.疏水水位。高压加热器内汽轮机的抽汽与钢管中的给水进行交换后冷凝为疏水。为回收具有一定热量的高品质疏水,高加组疏水采用逐级自流方式回收至高脱。如果运行人员在调控过程中,调控失当就会出现“干水”现象。这样上一级加热器内的蒸汽在压力差作用下,经疏水管道进入下一级加热器内,导致出现蒸汽排挤现象,降低了回热加热的效率,影响高加出口水温。同样高加高水位运行也不利于高加换热。

2.汽侧空气门开度。各段抽汽进入加热器的同时会带进少量空气等不凝结气体,数量虽少却连续不断,而停运时进入的空气在启动过程中又不能完全排除。空气的传热系数远小于钢材,会严重影响传热效果。

高压加热器汽侧设置有空气门,其作用是将高压加热器汽侧内积聚的空气抽至高脱,避免加热器内积聚的空气影响传热,。因此空气门的开度是否合适也会影响高加效率,最终影响高加出口水温。

3.高加放水门。高加放水门主要有各个高加的紧急疏水至凝汽器汽动调门,疏水排地沟门等组成。如果放水阀门密封性差或运行人员误操作开启放水门,导致大量高品质的疏水流失或蒸汽漏失,这样也将会导致高加效率下降,出口水温下降。如开启#6高加紧急疏水至凝汽器调门,#6高加部分高品质疏水未流经#5高加,而是直接流到了凝汽器,造成高加整体效率下降。

三、解决办法

1.高加检修期间检修人员选用质量可靠的阀门等部件,严格把关部件的质量,同时严格按照高加检修规程中规定的程序进行工作,提高高加检修质量。

2.加热器检修后投运之前必须做水压试验合格,方能投入运行,同时运行人员在高加投运后及时对比分析进汽压力和出口水温的关系曲线,检验高加检修质量。

3.运行人员注意监视和核对高加端差(进汽压力下相应的饱和温度与出口 水温之差)。当端差增大时,应及时分析原因。增大是由于水位过高,则应查出水位高的原因并加以解决;若是由于空气积聚使传热效率降低,则可调控空气门开度,清除加热器内积聚的空气加以解决;如端差增大是由于管束表面污秽,应设法清洁管束。

4.高加端差增大,同时高加大旁路阀后的温度测点明显低于#6高加出口水温,则可能发生了给水旁路三通阀漏泄,应及时联系检修处理,检修人员检查该阀门的严密性,调试好该电动门,提高检修质量。

5.运行人员定期记录或监视高加的下述仪表指示:水位计水位、给水进、出口温度、抽汽压力、温度、高加内部汽压以及疏水温度等重要参数,发现异常时及时分析原因并进行相应的处理。

6.运行人员定期分析监视段压力值和对应高压加热器蒸汽压力值的数据,判断抽汽管道上阀门是否全开。抽汽逆止门尚可通过其开度标尺进行检查。确证后及时联系检修进行处理。

7.运行人员定期检查汽侧安全门排气管路是否有漏汽现象,发现后及时联系检修进行处理。

8.高加正常运行时,运行人员加强监视,保持高加水位在正常范围内,保障高加水位不超限情况下尽量用高加疏水至高脱调整门进行调节,避免频繁开紧急放水门,如疏水调节阀出现故障,应迅速联系检修处理。同时定期冲洗水位计,检查水位计上下小阀门的通向是否正确,防止出现假水位。

四、结语

综上所述,引起高加出口温度缓慢下降因素复杂,我们应认真监视高加运行,及时发现问题并进行相应的处理,使高加维持高效率运行,将高加出口温度缓慢下降对机组热效率的影响降低至最小的程度。

参考文献

[1]北京热电总厂.高压汽轮机运行[M].水利电力出版社,1984.

[2]高压加热器运行检修导则[S].华北电力科学研究院,1998.

[3]集控运行规程[S].国华北京热电分公司,2007.