彭博偉

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234000)

1 機組概況

某公司2臺600 MW超臨界機組分別于2007年9月和11月正式投產(chǎn)。汽輪機采用上海汽輪機有限公司生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機，共有八級抽汽，一級、二級、三級抽汽分別供#1，#2，#3高壓加熱器(以下簡稱高加)，四級抽汽供除氧器及小機用汽，五級、六級、七級、八級抽汽分別供#5，#6，#7，#8低壓加熱器。

機組采用的3臺高加均由東方鍋爐集團生產(chǎn)，均為臥式、全焊接、U形管管板式結(jié)構(gòu)。其型號分別為 JG-2500-l，JG-2500-2，JG-1700-3。型號中的“JG”指高加，“JG”后的數(shù)字表示名義傳熱面積，最后的數(shù)字“1，2，3”指按抽汽壓力由高向低的排列順序號。3臺高加的主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 高加出水溫度的意義

高加亦稱表面式給水加熱器，是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水的裝置，在火電廠抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)中占有非常重要的地位。給水通過高加被加熱從而提高了循環(huán)效率，可提高電廠熱效率，節(jié)省燃料，有助于機組安全運行。

有資料表明，若鍋爐給水溫度降低1 K，發(fā)電煤耗即上升0.083 g/(kW·h)。高加出水溫度與機組效率、煤耗有著密切的聯(lián)系，是經(jīng)濟指標中重要的一項考核指標。

3 存在的問題

該公司2臺機組自投產(chǎn)以來，一直存在#2機組#1～#3高加出水溫度高于#1機組對應(yīng)高加(在同等工況下)出水溫度的現(xiàn)象。由于#1機組高加出水溫度與省煤器進口溫度基本一致，因此懷疑#2機組高加出水溫度存在偏差(見表2)。將#2機組溫度元件拆除并在標準室進行校驗，3個溫度元件均合格。因以，在點信息分散控制系統(tǒng)(DCS)組態(tài)中加入偏置，校準其顯示數(shù)值。

表1 高壓加熱器主要技術(shù)參數(shù)

2010年6月，#2機組#1高加出水溫度比省煤器入口溫度高很多。通過調(diào)閱DCS歷史趨勢發(fā)現(xiàn)，2010年2月，#2機組高加出水溫度與省煤器入口溫度及#1機組對應(yīng)高加出水溫度的偏差在2℃左右。在接下來的幾個月里，該趨勢不斷加大。至2010年6月18日，#2機組#1高加出水溫度比省煤器入口溫度高10℃，達到289℃;同時，#2機組#3高加、#2高加出水溫度比#1機組相應(yīng)高加出水溫度高7℃左右。

表2 2臺機組高加出水溫度對比

4 原因分析

4.1 系統(tǒng)原因

4.1.1 高加入口三通

從系統(tǒng)上看，高加出水溫度偏離正常值較大，很有可能是因為高加入口三通閥安裝不嚴密或存在內(nèi)漏。由圖1可以看出，入口三通閥在全開位置或者全關(guān)位置時均會有給水流過。

圖1 高加給水系統(tǒng)示意圖

如果高加入口三通閥存在內(nèi)漏，那么一部分給水就沒有流經(jīng)高加系統(tǒng)，而是從高加旁路流走。負荷沒有變化時，給水流量和抽氣量也不會有很大的變化，這時被加熱的水就減少，同樣的熱量就會把流入高加系統(tǒng)的給水加熱至更高的溫度。如果安裝不嚴密導(dǎo)致高加入口三通沒有達到實際全開位，那么也會有給水從高加旁路流走，導(dǎo)致高加出水溫度偏高。

因此，機務(wù)專業(yè)人員繼續(xù)向開方向手搖高加出口電動門，手輪只搖了5圈后就無法再搖動，此時觀察高加出水溫度沒有變化。

4.1.2 高加旁路管道

對高加旁路管道進行檢查，也可以確定是否有給水流經(jīng)旁路。首先，拆除高加旁路管道不同部位的保溫，用測溫儀采取多點測溫的方法，測得溫度基本接近環(huán)境溫度，并且?guī)讉€測溫點溫度基本一致。然后，緩慢開啟旁路管道手動疏水門，未見有水流出，基本可排除給水流經(jīng)高加旁路進入省煤器的可能。

4.1.3 高加水側(cè)泄漏

高加給水管路發(fā)生泄漏，同樣也會導(dǎo)致給水量減少。通過調(diào)閱運行記錄發(fā)現(xiàn)，沒有疏水調(diào)門開度增大或者水位上升的趨勢，各高加疏水溫度也很穩(wěn)定。因此，基本可以排除高加泄漏導(dǎo)致出水溫度出現(xiàn)偏差的因素。

4.2 測量系統(tǒng)

測量系統(tǒng)如果存在問題，同樣會使高加出水溫度偏離正常值。整個測量回路大致可以分為元件、安裝位置、補償導(dǎo)線和DCS組態(tài)。#1～#3高加出水溫度測量元件安裝于各高加出口管道根部，可以直接測量高加出水溫度。

4.2.1 回路檢查

熱控專業(yè)人員對#2機組高加出口溫度元件進行校驗，合格。通過對比元件長度和內(nèi)套管深度后，認定元件完全可以插入套管底部，不存在插入深度不夠，導(dǎo)致溫度測量不準的情況。進行DCS組態(tài)檢查，2臺機組高加出水溫度均為K分度，沒發(fā)現(xiàn)問題。然后將#1，#2機組對應(yīng)的高加溫度元件進行互換，并將元件接至備用補償導(dǎo)線，DCS畫面顯示溫度與原來一致，#2機組高加出口溫度仍然偏高。

4.2.2 就地檢查

熱控人員分別測量#1，#2機組就地測量元件處的電壓，電壓一致;2臺機組處于同一個汽機房內(nèi)，故環(huán)境溫度一致，所以，送至DCS的溫度顯示應(yīng)該一致;同時，查對K分度熱電偶對應(yīng)表，發(fā)現(xiàn)#2機組的顯示溫度比查表計算所得的溫度高10℃，可判斷熱控測量回路的補償導(dǎo)線存在問題。

臨時拉一根K型補償導(dǎo)線，將元件接入后，發(fā)現(xiàn)DCS畫面顯示溫度與#1機組一致，#2機組#1高加出水溫度與省煤器入口溫度也一致，判斷為補償導(dǎo)線有問題。因為現(xiàn)場熱電偶大部分為K，E 2種分度，立刻找來一個E分度元件接原來的補償導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)這時溫度顯示與#2機組省煤器入口溫度一致。因此，進一步判斷補償導(dǎo)線為E型，與溫度元件型號不一致。

補償導(dǎo)線的作用在于補償測量元件接線處與DCS卡件處的溫度差，2月處于冬季，就地溫度與DCS電子間溫度基本一致，不存在補償問題;當(dāng)現(xiàn)場溫度逐漸升高后，溫差漸漸增大，此時補償導(dǎo)線發(fā)揮作用，測量差越來越大。

5 處理措施

由于重新拉電纜工作量比較大，因此保持原補償電纜不動。將#2機組3臺高加的出口溫度元件全部更換為E型溫度元件并修改DCS組態(tài)重新下裝后，#2機組高加出水溫度與#1機組高加出水溫度基本一致，#1高加出水溫度與省煤器進口溫度基本一致。

6 經(jīng)驗總結(jié)

(1)高加的效率一般是達不到設(shè)計值的，因此，高加出口溫度比設(shè)計的出口溫度高出10℃是不可能的;同時，#2機組高加曾經(jīng)發(fā)生過水側(cè)泄漏事件，封死了很多給水管路，加熱效率只能比設(shè)計值低。

(2)在查看2臺機組補償導(dǎo)線的顏色時，因K型與E型補償導(dǎo)線顏色差別不大，也對問題的判斷產(chǎn)生偏差。

(3)由于2臺機組就地元件均為K型熱電偶，#1機組補償導(dǎo)線為K型，#2機補償導(dǎo)線為E型，因此，2臺機組無論怎樣互換元件或DCS卡件都不會使測量溫度發(fā)生變化。判斷溫度是否正確最根本的方法是就地檢測測量元件處的電壓和環(huán)境溫度，看通過計算得出的溫度是否與DCS一致。

(4)由于#2機組高加出水溫度偏差是從2月至6月緩慢增大的，使得對于問題的判斷產(chǎn)生了誤區(qū)，認為高加系統(tǒng)存在問題，給判斷高加出水溫度偏高的真實原因增加了難度。

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