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提高200MW机组给水回热系统的使用寿命 |
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| 提高200MW机组给水回热系统的使用寿命 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 8:51:51  |
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摘 要〕 给水回热系统是汽轮机组的重要组成部分，系统缺陷直接影响到机组的安全和经济性。通过对国电靖远发电有限公司200MW汽轮发电机组给水回热系统存在的问题进行剖析，有针对性地提出了运行维护中的解决方案。
〔关键词〕 高加；低加；问题；对策
系统概况 我公司200 MW凝汽式汽轮发电机组采用中间再热和回热加热循环相结合的热力循环方式。给水回热系统包括4台低压加热器、1台除氧器和3台高压加热器。低压加热器水侧采用小旁路和大旁路两种方式，可以实现低压加热器的解列操作；低压加热器汽侧疏水方式采用逐级自流和疏水泵相结合的方式。高压加热器水侧采用大旁路的形式，3台高压加热器必须同时投入或解列；高压加热器汽侧疏水采用逐级自流的疏水方式。为改善机组经济性，在完善化设计中考虑了外置式蒸冷器(ZL)的方案
1 存在问题 随着机组运行时间的增长，机组给水回热系统逐渐暴露出许多问题，对系统的使用寿命和机组的经济运行产生了较为明显的影响。1.1 低压回热系统存在的问题 (1) 轴封加热器和轴封冷却器长期无水位运行，导致机组真空下降和轴封加热器汽侧长期汽水冲蚀。造成轴封冷却器长期无水位运行主要是单级水封筒腐蚀不能正常运行、疏水调整不及时以及轴封末档漏汽量变化等；造成轴封加热器长期无水位运行主要是由于疏水调整门不严密、轴封泄汽量不足以及1号低加运行工况变化剧烈等原因。 (2) 在机组正常运行尤其是在机组启、停操作以及凝结泵切换操作中存在着较为普遍的超压现象，长期的超压运行，导致轴加大法兰端盖密封垫刺开。为此，要求恢复凝结水大循环的建议，并在运行操作上严格要求凝结泵空负荷启动，尽量避免凝结水母管超压。 (3) 低压加热器汽侧蓄水困难，造成上一级加热器疏水对下一级加热器抽汽的热排挤，降低了加热回热循环效率。同时，由于加热器长期汽水冲刷严重，对加热器钢管使用寿命造成严重影响。究其原因，主要是由以下几方面造成的： ① 7，8号低加变频疏水泵变频器自动跟踪、控制水位灵敏性差时滞大，造成低加保持水位困难； ② 汽液两相流疏水器在设计计算时修正参数数据不当，造成水位在工况变动时，不能自动有效调整，对加热器保持一定水位运行造成一定影响； ③ 低压回热系统汽侧疏水有关阀门不严密也是造成低压加热器汽侧水位难维持的一个重要因素。 (4) 回热抽汽系统原来采用液压式抽汽逆止门，存在逆止门卡涩动作不灵活或不动作现象。在正常运行中，普遍开度不足，减少了各段抽汽量，影响给水温度，降低循环效率。在回热系统发生满水事故时，由于各段抽汽逆止门关不到位或不关闭，使保护不能正确完整动作。 (5) 回热系统除氧器采用混合加热器，利用热力除氧的原理除去凝结水中的氧气和其他不溶解气体：在实际运行中，除氧器一、二次加热蒸汽分配不当，造成一次加热过当或二次加热不足都对除氧器的除氧效果产生影响,造成除氧水含氧量增加。为保证含氧量合格，往往采取开大排氧门的措施，这又造成大量的汽水损失。同时，由于除氧器内部压力下降，造成对应压力下的饱和水温度下降，影响给水温度下降. 1.2 高压回热系统存在的问题 (1) 高压回热系统在最近几年的运行中，由于加热器水室隔板泄漏，造成给水温度下降的事故逐渐增多，成为影响给水温度的首要因素。曾发生3号机及4号机1号高加水室裂缝；另外，高加水室大旁路、自旁路过水也分别在2，4号机上出现过。 (2) 运行人员在加热器启、停操作中，对加热器内空气排放不充分造成加热器投运过程中振动以及运行中端差增大。在启停过程中，没有严格控制高加温升、压升率，造成加热器经受过大的热应力和交变应力。 (3) 高压加热器钢管泄漏。 (4) 对高压加热器安全门动态校验没有制定具体措施，高加汽侧安全门动作压力不准，运行中往往造成误动，这种现象在4台机组3号高加发生比较普遍。 (5) 3号高加至除氧器疏水逆止门安装在约28 m标高的除氧头上部，且大都动作不灵活，造成机组在100 MW及以下负荷运行时，无法正常打开逆止门，影响了高加在低负荷的投入。 (6) 高压加热器随机启动中疏水困难，水位无法维持，这对实现高加随机启动，减少机组启动过程中的汽水损失，提高机组经济性造成一定影响。 (7) 高压加热器保护装置不能正常投入。高加进出水电动门及给水大旁路电动门在运行中不能正常电动开关，联程阀不能正常动作以及水控电磁阀泄漏等问题，影响高加安全运行。这些问题在1～4号机均不同程度发生过。1.3 给水回热系统停运后的防腐问题 4台机组给水回热系统长期以来存在机组检修停运后没有执行适当的防腐措施，致使给水回热系统没有得到足够的保养，减少了给水回热系统的使用寿命。
2 解决方案2.1 低压回热系统 (1) 在机组大、小修中对单级水封筒进行检查，彻底消除单级水封筒泄漏，并对单级水封筒认真注水，保持单级水封筒的正常运行。 (2) 对低加疏水泵变频器进行调研换型，彻底消除变频器对水位控制不灵敏，以及频繁引起低加疏水泵跳闸的缺陷。 (3) 恢复凝结水大循环，保证凝结泵切换以及低负荷运行中的凝结水母管压力不大于1.6 MPa，合理调整轴封加热器水侧旁路门开度，可以有效防止轴加大法兰端盖刺开。 (4) 实现轴封系统供、泄汽调整门自动调整，合理调整轴封冷却器、轴封加热器水侧旁路门开度。正确调整轴封二档漏汽至1号低加联络门。调整轴封冷却器疏水手动门开度、轴封加热器疏水调整门开度，并保证该调整门自动投入正常。通过以上多种手段的调整，可有效地保证轴封加热器、轴封冷却器汽侧水位正常。 (5) 对目前运行的加热器汽液两相流疏水器进行测试，修正相关系数并加以改进，保证其在变负荷工况下的可靠性和灵敏度。2.2 高压回热系统 (1) 利用大、小修机会对各加热器水室隔板进行彻底检查。必要时进行探伤，分析引起水室隔板泄漏的原因，以期对这一隐患制定有效防范措施并具体实施. (2) 提高对高加进、出水电动门、高加给水旁路电动门的检修研磨质量，减小开、关力矩，增加阀门严密性。同时，对上述电动门适时考虑换型，增加电动力矩，确保上述电动门实现正常电动操作。并且建议在机组正常运行中不要切除上述3个电动门电源，确保高加保护动作的完整性和正确性. (3) 对高加联程阀保护水电磁阀进行换型，以提高电磁阀的严密性，消除其对给水温度的影响。 (4) 针对3号高加硫水至除氧器调整门目前存在的问题，解决办法是：① 降低3号高加疏水至除氧器调整门安装标高，将其安装在4.5 m标高的3号高加疏水至除氧器电动门后；② 提高检修质量，保证逆止门的动作灵活性，消除卡涩。通过上述措施，可以实现高加尽早投入以及保证高加在低负荷功能工况下的安全性。 (5) 对现有高加启，停操作进行修订、完善，优化高压加热器启、停操作方案。保证加热器投、停操作中温度场的合理分布，减少热应力和机械应力，延长加热器使用寿命，并且逐步实现高压加热器的随机启动，减少机组启动过程中的汽水损失，提高机组循环热效率。 (6) 加强高压加热器汽侧安全门的校验，制定防止高压加热器超压运行的反事故措施，明确高压加热器汽侧安全门校验周期，并对各安全门的校验结果制表备案，保证高压加热器汽侧安全门的可靠运行 .
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