蔣 友,郭寶山,周麗宏
(1. 華能國際電力股份有限公司大連電廠,遼寧大連116100;2. 朝陽燕山湖發(fā)電有限公司,遼寧朝陽122004;3. 國電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司,遼寧大連116431)
在解列高加的情況下運行,機組的經(jīng)濟性會降低,影響機組供電煤耗約10 g/kWh[1]. 按照每天發(fā)電量0.12 億kWh,標(biāo)煤單價700 元/t 計算,每天增加發(fā)電成本8.4 萬元,因而高加在線檢修便成為電廠一項重要的工作.一旦遇到高加電動門無法關(guān)嚴(yán),給水沿著高加出口門進入高加水側(cè),沿著漏點進入高加汽側(cè),檢修人員無法將高加水室解體檢修.要想檢修高壓加熱器,只有將機組停運,而600 MW 機組啟停機1 次,不計算影響電量,也要損失60 萬元左右,所以根據(jù)現(xiàn)場管道布局,利用水封的原理,制定出合理的方案,是一種行之有效的解決方法.
高壓加熱器系統(tǒng)由HP1、HP2 和HP3 組成. 在給水進入鍋爐前,主給水從除氧器水箱經(jīng)給水泵進入高加,高加通過從汽輪機抽汽對給水進行再加熱.在正常工作時高加的疏水去除氧器,危急情況下疏水去凝汽器[2-3].
從給水泵來的給水,通過給水入口三通閥進入高加,在高加內(nèi)進行熱交換后通過給水出口電動截止閥進入鍋爐,當(dāng)加熱器水位達(dá)到切除水位時,由液位開關(guān)發(fā)出信號,迅速關(guān)閉給水入口三通閥和出口電動截止閥,給水走旁路進入鍋爐.
每個高加的抽汽管道上裝有1 個電動止回閥和隔離閥,從抽汽點到加熱器的抽汽管道應(yīng)設(shè)計成傾斜的以利于冷凝水的回流.電動止回閥和隔離閥與抽汽口之間的管道裝設(shè)放水閥,在每次冷啟動前,應(yīng)開啟抽汽管道的放水閥,排盡積水. 啟動時應(yīng)緩開抽汽閥,設(shè)備溫升不宜大于3 ℃/min.
正常疏水利用加熱器之間的壓差逐級自流,從HP1 到HP2,HP2 到HP3,從HP3 到除氧器.正常疏水調(diào)節(jié)閥在低水位時全關(guān),在高Ⅰ水位及以上時全開.
當(dāng)加熱器水位達(dá)到高Ⅱ、高Ⅲ水位及以上時,應(yīng)開啟危急疏水調(diào)節(jié)閥,將疏水排向凝汽器事故疏水?dāng)U容器.危急疏水調(diào)節(jié)閥在高Ⅰ水位時全關(guān),在高Ⅲ水位時全開,同時解列高壓加熱器.
高壓加熱器發(fā)現(xiàn)泄漏,解列后發(fā)現(xiàn)高加出口電動門關(guān)閉不嚴(yán),大量給水從泄漏點經(jīng)過3#高加事故疏水進入凝汽器,造成凝結(jié)水泵汽化、不打水,除氧器水位急劇下降,高加水側(cè)壓力、溫度和給水壓力溫度基本一致,不但嚴(yán)重影響機組安全運行,而且泄漏點還在破壞高壓加熱器相鄰管束.經(jīng)過對系統(tǒng)進行全面分析,得出結(jié)論認(rèn)為:高加出口門關(guān)閉不嚴(yán),泄漏量較大.
由于本次泄漏的是3#高加,并且高加入口門無法關(guān)嚴(yán),高溫工質(zhì)是從出口進入高加的,只要將從高加出口泄漏的給水用注入凝結(jié)水進行降溫,降低高加內(nèi)的溫度,并將冷卻后的混合水通過放水放掉,這樣3#高加處的溫度和壓力便會下降.如果采取控制措施,利用3 臺高加出、入口給水管路安裝高度形成的水封,完全可以將因出口門不嚴(yán)漏入高加的給水封住,當(dāng)3#高加內(nèi)的溫度在危急疏水手動門全關(guān)后降至50 ℃以下時,便可以解體3#高加進行檢修工作了.為防止注入的凝結(jié)水溫度低對高加損壞,可采用2 個溫度等級的凝結(jié)水注入高加水側(cè)進行分級降溫.
1)將溫度為80 ℃、壓力為1 MPa 的凝結(jié)水由6#低加入口門前放水并從1#高加入口管路放水門后引入給水管路,使其同因高加出口門不嚴(yán)而漏入高加水側(cè)管路的給水混合,降低高加內(nèi)漏入的給水溫度.如果泄漏量小可以起到降溫的作用,同時將2#高加出口放空氣門、2#高加入口放水門開啟,2#高加水室放水門開啟,保證3#高加水側(cè)無水,開啟水側(cè)電動門,用疏水門將電動門漏出的蒸汽用真空抽走.
2)當(dāng)高加出、入口門中間給水管路溫度降值低于100 ℃時,將來自6#低加入口門前放水門處注水逐漸關(guān)小,逐漸開啟來自軸封加熱器出口放空氣門溫度為30 ℃、壓力為3.0 MPa 的凝結(jié)水注入高加水側(cè)降溫,同時將2#高加出口放空氣門、2#高加入口放水門開啟,2#高加水室放水門開啟,保證3#高加水側(cè)無水.如果泄漏量小,能將高加內(nèi)的溫度降至50 ℃以下,便可以對3#高加進行檢修.
莊河電廠一期工程安裝有2 臺600 MW 超臨界燃煤汽輪發(fā)電機組.汽輪機為哈汽廠生產(chǎn)的超臨界、中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機.系統(tǒng)設(shè)計3 臺高壓加熱器、4 臺低壓加熱器、1 臺內(nèi)置式除氧器,機組額定負(fù)荷時,給水壓力為28.5 MPa,溫度為275 ℃.
高加設(shè)備參數(shù)見表1.
3#高加水室有水間斷流出,分析原因為1#機組在夜間加減負(fù)荷時,自軸封加熱器后引出的凝結(jié)水壓力升高,水量加大,而自6#低加引出的注水壓力降低,造成注水量加大,水封水位升高溢流至3#高加出口.
表1 高加設(shè)備參數(shù)表
在2#高加水側(cè)出入口處加裝2 塊高精度壓力表,2#高加出口加裝的是150 kPa(相當(dāng)于15 m 高水柱)的壓力表,2#高加水側(cè)加裝的是0.4 MPa(相當(dāng)于40 m高水柱)的壓力表,當(dāng)前表的指示小于50 kPa,大約35 kPa,也就是說2#高加出口管內(nèi)水位在距此壓力表頂部3.5 m 處.由于高加給水管路頂端距離壓力表頂部高度為5 m,因而控制該壓力表指示不超過50 kPa,水就不會沿著2#高加水側(cè)入口流到3#高加出口,控制壓力表指示在10 ~40 kPa 內(nèi),即可保證安全檢修. 控制方法為:當(dāng)壓力表指示升高時,緩慢關(guān)小軸加出口處注水門,當(dāng)水位降低時,緩慢開大軸加出口處注水門,每次操作半圈至1 圈,監(jiān)視該壓力表最大不得大于50 kPa,最小不得小于0 kPa,以防水封破壞.各班加強監(jiān)視,特別是加減負(fù)荷時,高加內(nèi)有人作業(yè)時,必須設(shè)專人監(jiān)視,水位變化時要少調(diào)、勤調(diào).同時控制2#高加出口溫度不得大于100 ℃.3#高加出、入口溫度不大于50 ℃.當(dāng)水位達(dá)到4 m 以上且有上升趨勢時,立即通知檢修人員停止檢修、撤離高加內(nèi)部,以防人員燙傷.
高加產(chǎn)生泄漏,就會大大降低機組經(jīng)濟性,還有可能造成汽輪機水沖擊等嚴(yán)重事故. 通過實例闡述了當(dāng)高加出口電動門關(guān)閉不嚴(yán),通過管道布局,利用水封的方法對泄漏進行處理,得到了很好的效果.
[1]段繼鵬.火電廠高壓加熱器頻繁泄漏原因分析[J].設(shè)備管理與維修,2011(8):28-29.
[2]馬士東,袁洪濤.600MW 超臨界汽輪機高壓加熱器泄漏原因分析[J].華電技術(shù),2010(9):65-67.
[3]戴光仕.高壓加熱器泄漏原因的探討[J].云南電力技術(shù),2008,36(6):66.