劉書元，朱江濤

（國(guó)電湖南寶慶煤電有限公司，湖南邵陽(yáng) 422200）

0 引言

國(guó)電湖南寶慶煤電有限公司（以下簡(jiǎn)稱“寶慶電廠”）兩臺(tái)哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的CLN660-24.2/566/566型超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī)。單臺(tái)機(jī)組配置5、6、7、8共四組低壓加熱器，其中7A/8A、7B/8B四臺(tái)低壓加熱器分別布置在低壓缸A和低壓缸B與凝結(jié)器聯(lián)結(jié)部位，通過(guò)機(jī)組的七、八段抽汽來(lái)加熱凝結(jié)水提高其溫度，減少汽輪機(jī)排往凝汽器中的蒸汽量，降低能量損失，提高熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率[1]。

1 存在的問(wèn)題

寶慶電廠2 號(hào)機(jī)組2016 年11 月26 日機(jī)組負(fù)荷408 MW 工況運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)7A 低壓加熱器凝結(jié)水出水溫度較7B低加出水溫度低14.23 ℃，7A/7B低加水位顯示正常，但7A低加疏水溫度較7B低加疏水溫度低2.84 ℃，嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性（見(jiàn)圖1）。

圖1 7A低壓加熱器參數(shù)異常運(yùn)行DCS畫面

2 機(jī)組運(yùn)行中7A 低壓加熱器出水溫度低的原因分析

2.1 7A低壓加熱器出水溫度表顯示故障

通過(guò)調(diào)閱歷史曲線分析，2016年11月25日22:00以前，機(jī)組運(yùn)行中7A/7B低加出水溫度基本一致。11月25 日23:06 左右，7B 低加出口水溫隨著負(fù)荷波動(dòng)同步變化趨勢(shì)基本正常，但7A 低加出口溫度隨著機(jī)組負(fù)荷增加上升變化不明顯，初步懷疑其出水溫度表計(jì)故障。經(jīng)熱控專業(yè)人員進(jìn)行儀表校驗(yàn)，確認(rèn)該溫度測(cè)點(diǎn)顯示正常。

2.2 7A/7B低壓加熱器進(jìn)水流量偏差

為了降低輔機(jī)電耗率，該電廠凝結(jié)水泵采用變頻運(yùn)行方式，凝結(jié)水壓力隨著負(fù)荷的升高而增大，凝結(jié)水流量隨負(fù)荷升高而增加。400 MW 負(fù)荷及以下工況運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水流量較額定值偏小較多，整個(gè)凝結(jié)水系統(tǒng)阻力相對(duì)較小，凝結(jié)水流量偏差可能表現(xiàn)不明顯。通過(guò)機(jī)組不同負(fù)荷工況下，對(duì)比分析7A/7B低加進(jìn)出口壓力表指示，發(fā)現(xiàn)基本顯示一致。由此可以排除7A/7B兩側(cè)進(jìn)水流量偏差大的可能性。

2.3 7A低壓加熱器疏水水位過(guò)高

2016 年 11 月 26 日 09:02 機(jī) 組 負(fù) 荷 582 MW 時(shí) ，7A/8A 低加疏水水位顯示正常（分別為-11 mm/-5 mm），7A/7B低加出口凝結(jié)水溫度分另別為68.48 ℃/81.9 ℃，7A/7B 低加疏水溫度分另別為59.85 ℃/62.5 ℃。通過(guò)參數(shù)分析，7A 低加出口凝結(jié)水溫度及疏水溫度均偏低，判斷可能是7A 低加疏水水位高淹沒(méi)了部分換熱管影響換熱效果，通過(guò)就地檢查核對(duì)7A低加磁翻板水位計(jì)，顯示疏水水位正常。

通過(guò)運(yùn)行調(diào)整，將7A 低加水位調(diào)整至-50 mm，觀察7A 低加疏水溫度逐步上升，出口凝結(jié)水溫度緩慢上漲。將7A 低加水位調(diào)整至-190 mm 時(shí)，7A/7B低加出口凝結(jié)水溫度分另別為83.9 ℃/83.45 ℃，7A/7B低加疏水溫度分另別為64.69 ℃/65.58 ℃。各運(yùn)行參數(shù)全部正常。

圖2 7A低壓加熱器參數(shù)正常運(yùn)行DCS畫面

3 故障點(diǎn)查找及處理策略

3.1 故障判斷

經(jīng)過(guò)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的分析，確定7A 低壓加熱器出水溫度降低的原因是由于疏水水位過(guò)高淹沒(méi)了部分換熱管段，但是為何在機(jī)組高、低負(fù)荷階段按相同的疏水水位調(diào)節(jié)控制，出現(xiàn)7A低加較7B低加出水溫度低的現(xiàn)象，故障點(diǎn)的查找成為現(xiàn)場(chǎng)人員工作的難點(diǎn)。

現(xiàn)場(chǎng)工作人員的第一反應(yīng)是7A低加水側(cè)管板可能輕微泄漏，且漏點(diǎn)較小。由于7A/7B低壓加熱器進(jìn)汽管道未設(shè)計(jì)隔離閥門，若7A 低加水側(cè)管板有輕微泄漏，運(yùn)行中無(wú)法處理，將長(zhǎng)時(shí)間影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

公司專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)多方討論和研究，仔細(xì)對(duì)比分析不同負(fù)荷工況下相關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)7A/7B低壓加熱器疏水水位（DCS 畫面顯示值）相同的情況下，機(jī)組負(fù)荷越低，7A 低加與7B 低加出水溫度相差越大，但8 A 低加正常疏水調(diào)門開(kāi)度正常。通過(guò)運(yùn)行調(diào)整試驗(yàn)，將7A 低加水位調(diào)整至-190 mm 運(yùn)行時(shí)各參數(shù)都恢復(fù)正常。綜合分析可能是水位計(jì)顯示異常造成水位調(diào)節(jié)失真所致。

3.2 處理策略

2016 年 11 月 28 日 15:40 機(jī)組保持負(fù)荷穩(wěn)定，做好安全措施后，退出7A 低加水位計(jì)磁翻板水位計(jì)和電接點(diǎn)水位計(jì)（兩個(gè)水位計(jì)上下部共用信號(hào)管），各溫度參數(shù)無(wú)變化。通過(guò)對(duì)7A 低加水位計(jì)充壓縮空氣，發(fā)現(xiàn)電接點(diǎn)水位上部焊接處有一小沙眼漏氣。通過(guò)檢修補(bǔ)焊后，于16:32 恢復(fù)水位計(jì)運(yùn)行，將水位調(diào)整至正常值，7A 低加出口凝結(jié)水溫度逐步上升至正常值，其疏水溫度也恢復(fù)正常值。

至此，由于7A 低壓加熱器水位計(jì)漏空氣進(jìn)入引起水位計(jì)顯示失真，出現(xiàn)低加疏水實(shí)際水位自動(dòng)調(diào)整不在正常值，導(dǎo)致其出口凝結(jié)水溫度及疏水溫度異常降低的故障原因，及時(shí)查明，并得到妥善處理，有效保障了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

4 參數(shù)異常理論分析

寶慶電廠低加水位模擬量測(cè)量采用美國(guó)Magnetrol導(dǎo)波雷達(dá)，測(cè)量原理如圖3[2]：

圖3 低加水位測(cè)量原理

在正常運(yùn)行情況下平衡容器與低加汽側(cè)相通，平衡容器壓力PB等于低加汽側(cè)壓力PA，同時(shí)下通管低加側(cè)壓力P1與測(cè)量筒側(cè)壓力P2位于同一水平面上，P1=P2。因此測(cè)量筒水位與低加水位高度保持一致。

由于7A 低加運(yùn)行中處于微負(fù)壓，當(dāng)測(cè)量筒上部出現(xiàn)沙眼，會(huì)漏空氣進(jìn)入低加，靠近泄漏點(diǎn)平衡容器壓力PB將高于低加汽側(cè)壓力PA，（PB－PA）>0，下面連通管測(cè)量筒側(cè)壓力P2大于低加側(cè)壓力P1，測(cè)量筒水位將壓向低加，最終測(cè)量筒顯示水位比低加實(shí)際水位偏低。但是7A 水位自動(dòng)仍然根據(jù)導(dǎo)波雷達(dá)水位計(jì)調(diào)整，7A 低加疏水調(diào)門開(kāi)度較正常運(yùn)行時(shí)偏小，從而造成7A 低加內(nèi)部實(shí)際水位較正常值偏高，淹沒(méi)了部分換熱管束，影響換熱效果。尤其當(dāng)機(jī)組負(fù)荷越低，7A 低加汽側(cè)負(fù)壓增大的同時(shí)，漏入的空氣量相對(duì)增多，（PB-PA）也會(huì)增加，外面測(cè)量筒比實(shí)際值降得更低，顯示水位值比低加實(shí)際水位差值更大，疏水調(diào)門開(kāi)度相對(duì)偏小，換熱管道淹沒(méi)得更多，換熱效果更差，出水溫度將會(huì)進(jìn)一步降低。

5 結(jié)語(yǔ)

低壓加熱器出水溫度異常降低的現(xiàn)象在火電機(jī)組運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行將影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，且由于7A 低壓加熱器運(yùn)行中處于負(fù)壓系統(tǒng)，水位計(jì)及本體上部出現(xiàn)小漏點(diǎn)就會(huì)漏入空氣且不易發(fā)生，影響疏水水位正常顯示和調(diào)整。此處漏點(diǎn)隱蔽性強(qiáng)，不容易查找和發(fā)現(xiàn)。寶慶電廠通過(guò)認(rèn)真分析，深入查找，有針對(duì)性地進(jìn)行摸索試驗(yàn)，及時(shí)查明了7A低加出水溫度異常降低的故障原因并正確妥善處理，保障了機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。