大坝发电公司锅炉暖风器系统缺陷分析及解决措施

【摘 要】本文针对宁夏大唐国际大坝发电公司5、6号锅炉暖风器自2009年投运2年以来的存在的主要缺陷分析，并就如何改造及改造后的效果进行分析。

【关键词】暖风器；缺陷；分析；改造；效果

0 引言

宁夏大坝公司原暖风器本体部分上海发电设备成套设计研究院生产，暖风器设计为抽屉式结构。暖风器原先设计制造及系统布置不合理，自2009年投运2年期间本体泄漏严重；附属设备及系统缺陷较多，严重影响设备安全运行。本文就暖风器存在的主要缺陷进行分析，并就2011年如何改造进行介绍，及改造的效果进行分析。

1 大坝发电公司2009年-2010年运行两年暖风器存在的主要缺陷及分析

1.1 暖风器本体泄漏及原因分析

大坝发电公司原暖风器运行自2009年投运2年以来，5、6号炉暖风器本体部分均有不同程度的泄漏，本体部分泄漏直接导致部分暖风器冬季不能正常投运，严重影响一、二次风温，长此以往，对空预器冷端会造成很严重的低温腐蚀；另外暖风器泄漏冬季结冰严重，对风机出力、安全运行和风道的支撑等造成很大的安全隐患；并且暖风器夏季处于不投运状态，阻力较大。主要原因原暖风器的本体设计不合理。

1.1.1 原暖风器采用抽屉式暖风器，原理是在非投入期可以抽出，以便减少暖风器阻力，但是在实际运行的各个电厂中，没有一个电厂真正抽出。原因是抽出和回装需要机组停运，且需要相应的起吊设施和空间，抽出后的保管存放等实际问题，制约设计理念，不可实现。

1.1.2 暖风器本体换热管为水平布置且有U形弯，容易积水，其次采用从一侧进气和疏水，造成暖风器疏水不能及时排出，产生水冲击，汽水共振，使得暖风器内部的焊缝管道振裂泄漏。

1.2 暖风器管路系统部分泄漏及原因分析

管路部分主要是焊缝、法兰的泄漏。泄漏主要原因原暖风器系统采用疏水侧调节暖风器温度，疏水侧调节使暖风器长期处于积水下的工作状态，水侧调节将使暖风器中过热蒸汽、饱和蒸汽、饱和水以及过冷水同时存在这使得暖风器在工作过程中存在以下问题：

1.2.1 两相流冲刷问题：是两相流就回避不开冲蚀问题。

1.2.2 水冲击和振动问题：“汽携水”是水冲击“撞管”根本原因。一般暖风器发出比较强烈的噪声和振动时都是疏水不畅使暖风器内积水造成。

1.2.3 暖风器热应力问题：由于暖风器内部积水，使得暖风器温度端差加剧（进口过热、出口过冷），同时管排间温差也加大，相应的热应力会增加，同时暖风器始终处于高压状态，增加了事故隐患。

1.2.4 暖风器内部结垢问题：暖风器内部长期积水，势必加剧了内部的结垢现象，使暖风器效率降低，水质恶化。

1.2.5 腐蚀问题：金属元件在水中发生电化学腐蚀问题，减少了暖风器的使用寿命。

1.2.6 结冻问题：由于我公司处于西北地区必然会发生暖风器冻结问题，特别是暖风器中有积水情况下。

1.3 暖风器疏水采用“疏水泵除氧器”方式，可靠性及经济性不高

1.3.1 原系统复杂庞大：暖风器疏水合格后，采用“疏水泵除氧器”，系统设置较为复杂，设置了调节单元及再循环系统，控制逻辑复杂，运行操作不方便，设备工作环境恶劣，暖风器疏水泵运行起来频繁启停。

1.3.2 暖风器疏水泵故障多：因我公司一台炉配备3台暖风器疏水泵，该泵DGC25-50双层壳体磁力驱动多级离心泵，自投运以来缺陷较多，频繁缺陷主要集中在：1）没有流量或流量不足；2）没有扬程或扬程不足；3）异常噪音和振动；4）泵体端盖泄漏。因暖风器疏水泵频繁故障损坏，无法正常使用，造成大量汽水对空排出浪费，且设备维护费用极高2年检修费用60538元。

2 2011年大坝公司暖风器改造措施

针对上述存在的主要问题，为了彻底解决我公司暖风器投运以来的一系列问题，2011年充分利用机组B级检修机会，对我公司暖风器进行了改造，改造主要有以下几方面措施：

2.1 将原有固定式暖风器改造为有成熟运行业绩的具有专利产品旋转功能的暖风器

旋转暖风器的主要技术特点是：旋转暖风器通蒸汽时加热功能不变，防止空予器冷端腐蚀引发不利因素，阻力较小，可以在一年的大部分时间内，在暖风器不投入退出运行时，将暖风器换热片旋转成与风向成水平角度，从而使暖风器压差降低为几乎零。在暖风器投运时，将暖风器换热片旋转成与风向垂直角度，且暖风器换热片与水平面夹角为5°倾斜布置，以方便疏水，不存在积水现象。

2.2 对原暖风器进气和疏水方式重新设计布置

2.2.1 在一、二次风暖风器进气管道上增设暖风器蒸汽调节阀和调节阀前后截门，使得不同工况下，蒸汽可根据锅炉负荷和室外空气温度调节暖风器进气量。

2.2.2 增设暖风器汽液两相流疏水器，在疏水器前后加装截门和旁路阀门确保暖风器疏水经过疏水装置后为过冷水直接输送到暖风器疏水箱，避免暖风器本体及管路系统振动。

2.2.3 将暖风器疏水箱疏水增设一路引至汽机排汽装置，并在此路疏水加装一台截止阀，在汽机排气装置入口加装一台真空闸阀，直接将暖风器疏水箱疏水压至汽机排汽装置。改造后的系统不再需要任何外部动力驱动，淘汰了故障较多的暖风器疏水泵，节约了能源和费用。

3 暖风器改造后经济效益分析

单台炉暖风器改造185万元，其中设备费用160万元，安装费用25万元。

改造后的暖风器自2011年10月份投入运行至今，暖风器运行稳定、结构上、操作上更合理，性能更优良，彻底结束了以往使用过程中出现频繁泄漏、缺陷频发、易堵、阻力大等问题，得到了运行人员和检修维护人员的认可。

3.1 节能效果显著

采用旋转暖风器转动功能的实现使得风机全年电耗有一定下降，满足机组高负荷的要求，直接经济效益可观，暖风器改造后保守估算单台暖风器阻力降低600Pa，全年利用小时按5000小时计算，全年按7个月暖风器不投运（去除停机及机组检修），则全年可节电5000×（65+190）×2=255万kW。

3.2 改造后系统简单，安全性、可靠性提高

改造前暖风器疏水采用“疏水泵除氧器”方式系统庞大，并且疏水泵容易产生汽蚀而损坏，并设置低位水箱、水位变送器、控制单元及回路、疏水泵、电机、配电开关、再循环调节阀、和9个手动门。而改造后采用“疏水器凝汽器”方式则系统相当简单，只需1个疏水器和3个手动门。改造后完成系统的启停只需切换少数几个手动阀门即可，操作简单、运行可靠。改造后的系统不再需要任何外部动力驱动，节约了能源。

3.3 改造后经济效果显著

改造后系统恢复正常使用，杜绝汽水严重浪费，机组经济性提高；经计算每年运行期间单炉节约汽水费用，加上安装疏水泵检修费用和电费，几项合计每年约节约全部费用约45万元，并且经济效益相当显著。

【参考文献】

[1]宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司锅炉检修工艺规程[Z].内部资料.

[2]胡胜利.电站锅炉暖风器疏水系统问题的辩证分析[Z].北京保罗莎科技有限公司，2009，6.