王曉臻

摘 要：超臨界機組運行參數(shù)高，正常運行中高壓加熱器（以下簡稱高加）一旦發(fā)生故障退出運行，由于抽汽逆止門和電動門內(nèi)漏，高加進口或出口三通閥關(guān)閉不嚴等問題，將會給高加冷卻檢修帶來困難，文章根據(jù)現(xiàn)場實際情況，提出高加退出后綜合冷卻方案，為檢修工作爭取時間。

關(guān)鍵詞：高壓加熱器；冷卻；水封；檢修

引言

高加是發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的重要組成部分，高加的運行狀態(tài)對機組運行的經(jīng)濟性有重要的影響。在高加退出運行的情況下，機組供電煤耗增加約10g/kWh[1]，按照一臺機組每天發(fā)電量0.12億千瓦時，標煤單價650元/噸計算，每天增加發(fā)電成本7.8萬元。所以運行中如果高加因水側(cè)發(fā)生泄漏而退出運行，檢修人員必須盡快進入水室進行堵漏處理。但高加停運后其金屬溫度較高，必須冷卻到一定溫度后，才能具備進入水室檢修條件。按以往機組停運后的檢修記錄，高加自然冷卻時間為81h，實際在機組運行中，考慮管閥的泄漏，冷卻時間更長，為減少發(fā)電損失，探索縮短高加冷卻時間的方法具有重要意義。

1 高壓加熱器概況

某廠回熱系統(tǒng)三臺高加水側(cè)采用整體大旁路熱力系統(tǒng)，任意一臺高加故障時，需整體解列，三臺高加均為臥式三段冷卻表面式加熱器，水側(cè)進出口采用液動三通閥結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場布置如圖1所示。

2 高加冷卻方案

2.1 泄漏情況

#3高加水側(cè)發(fā)生泄漏，高加解列后發(fā)現(xiàn)三段抽汽電動門及抽汽逆止門關(guān)閉不嚴，#3高加汽側(cè)溫度始終保持在180℃左右。高加水側(cè)主路出口三通閥前管道放水門始終有水放出，判斷出口三通閥有小流量內(nèi)漏。

2.2 解決方案

針對水側(cè)出口三通閥的內(nèi)漏情況，采取一方面開啟整個高加組水側(cè)所有的放水和排空門，對系統(tǒng)進行泄壓，減少漏向#3高加的高溫工質(zhì)，另一方面利用水封法在#2高加進口管放水門處先后注入兩個不同溫度等級的凝結(jié)水，以減緩管路降溫速率，并形成水封以隔絕剩余熱源。#3高加汽側(cè)的冷卻效率是高加檢修的關(guān)鍵，以往采取的冷卻方式主要有兩種：第一種方式是在#3高加汽側(cè)底部注入溫度較低的除鹽水強制降溫的方式，這種方式雖然冷卻效果好，冷卻時間短，但會導(dǎo)致高加筒體金屬內(nèi)外壁溫差增大，產(chǎn)生附加應(yīng)力，當這種熱應(yīng)力大到一定程度，可能使高加發(fā)生彎曲變形。特別是高加管板邊緣處，當高加內(nèi)壁收縮與管板膨脹不一致時，會增加高加管口與管板間泄漏的風(fēng)險。第二種方式是利用汽輪機快冷裝置[2]，采用順流方式，通過接管將加熱后溫度可控且穩(wěn)定的壓縮空氣由#3高加抽汽口接入，由正常疏水管道排出，通過控制快冷裝置出口壓縮空氣溫度的變化快速降低高加溫度。這種冷卻方式能較準確控制冷卻空氣的溫度，但壓縮空氣較正常運行時的抽汽量要小得多，壓縮氣流會以最短的路徑通過疏水冷卻段流出，對高加上級疏水進口端基本不具有冷卻效果，反而會增大高加筒體兩端溫差，并且高加檢修不屬于經(jīng)常性項目，快冷裝置的投運增加了系統(tǒng)操作量，考慮實際運行中高加抽汽電動門和逆止門不嚴，泄漏的蒸汽對壓縮空氣產(chǎn)生干擾，對冷卻效果會產(chǎn)生一定的影響，實際使用并不多?？紤]汽輪機快冷裝置有兩種冷卻方式：一是順流冷卻；二是逆流冷卻，順流需要使用快冷裝置，逆流卻不一定需要。因#3高加正常疏水溫度180℃，相對較低，高加停運后正常疏水排氣管處溫度能在2小時內(nèi)降低至80℃，在此處接入未經(jīng)加熱的壓縮空氣，逆流進入#3高加汽側(cè)，利用金屬蓄熱逐漸升溫，通過調(diào)整三抽電動門后疏水門和#2高加到#3高加正常疏水排氣門開度，可以調(diào)整冷卻空氣流量控制降溫速率，通過調(diào)整高加筒內(nèi)壓力，既可以阻止抽汽管路泄漏的蒸汽，也有助于快速查找泄漏點，達到方便快速冷卻檢修的目的，實際系統(tǒng)如圖2所示。

2.3 實際效果

對#3高加汽側(cè)進行隔絕，在正常疏水排空門處接入壓縮空氣，緩慢升壓至汽側(cè)壓力表顯示0.5Mpa時，開啟三段抽汽電動門后疏水手動門，維持汽側(cè)壓力0.4Mpa，使用溫槍或安裝溫度表測量疏水手動門處溫度下降速率，通過調(diào)整上述進排氣門開度控制冷卻空氣流量，使降溫速率不超過1℃/M。經(jīng)過3個小時的冷卻，#3高加筒體溫度降低至153℃后，受管徑限制，進排氣手動門已無調(diào)整余量，在#3高加底部疏水冷卻段放水門處增加一路冷卻壓縮空氣，稍開#2高加至#3高加正常疏水管路排氣手動門，增大氣流量的同時平衡#3高加殼側(cè)兩端降溫速率，經(jīng)過5個小時，#3高加殼側(cè)溫度降低至50℃以下，具備進入水室檢修條件。降溫對比如表1所示。

3 高加冷卻經(jīng)濟性和安全注意事項

3.1 經(jīng)濟性分析

相比高加汽側(cè)除鹽水注水冷卻法，快冷裝置冷卻法，文章所述水封結(jié)合壓縮空氣逆流冷卻法，投入成本低，在不使高加設(shè)備受到隱形損害的前提下，冷卻時間最短，實際使高加提前兩天投入運行，節(jié)約費用約15萬元。

3.2 安全注意事項

機組運行中，受設(shè)備缺陷等因素的影響，高加冷卻期間和檢修工作開始前，需要綜合分析各溫度和壓力測點變化趨勢，防止高溫高壓工質(zhì)對人身造成傷害。使用水封法隔絕水側(cè)泄漏的工質(zhì)時，要特別注意高加組水側(cè)每個放水和排空門必須保持全開，個別電廠由于這些閥門操作費力，操作開度較小，再加上蒸汽管路泄漏的蒸汽對水封的加熱作用，待部分管段溫度達到一定時，產(chǎn)生強烈的汽水膨脹，大量高溫汽水因放水和排空門開度小，不能完全泄壓而涌向開啟人孔門的待檢修高加，造成人身傷亡，所以水封法隔離冷卻高加，泄壓和保持水封流動換熱是關(guān)鍵。

4 結(jié)束語

超臨界機組高加設(shè)備與主機真空系統(tǒng)，給水系統(tǒng)，及回熱系統(tǒng)均有關(guān)聯(lián)，再加上設(shè)備可能存在缺陷，機組運行中的高加檢修工作需要考慮的因素較多。文章結(jié)合現(xiàn)場實際，在高加汽側(cè)管路內(nèi)漏蒸汽，水側(cè)出口三通閥不嚴的前提下，采用水封結(jié)合空氣逆流冷卻方法，對水側(cè)泄漏的#3高加進行冷卻，消除了原高加冷卻方法的弊端，取得很好效果。

參考文獻

[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]李明志，劉海昌.高壓加熱器在線檢修期間快速冷卻技術(shù)研究[J].浙江電力，2014（12）：46-48.