張黎明，王俊杰，陳科鐳，張艷霞

(國電投南陽熱電有限責(zé)任公司，河南 南陽 473000)

0 引言

針對(duì)低壓加熱器(簡稱低加)運(yùn)行異常，經(jīng)改造消除了低加抽空氣管道連接順序倒置的缺陷，但未徹底解決低加運(yùn)行中無水位、溫升異常等問題，最終經(jīng)過深入排查與處理，零出力改造前后機(jī)組7號(hào)低加運(yùn)行異常問題才最終解決，其分析處置過程供解決類似問題時(shí)參考。

1 概況

某電廠裝機(jī)容量為2×210 MW，選用哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司的C160/N210-12.75/535/535/0.325型采暖供熱汽輪機(jī)，分別于2008年3月和6月投產(chǎn)。機(jī)組配置“2高+1除+4低”回?zé)嵯到y(tǒng)，4臺(tái)低加抽汽按照參數(shù)高低分別對(duì)應(yīng)四到七段抽汽。中排即采暖抽汽對(duì)應(yīng)五段抽汽，7號(hào)低加對(duì)應(yīng)七段抽汽(簡稱七抽)。額定采暖工況抽汽溫度 265.4 ℃、壓力 0.325 MPa，六、七段抽汽 (簡稱六、七抽)溫度212.9 ℃，96.5 ℃，額定出力工況(turbine heat acceptance，THA)下7號(hào)低加溫升為25.2 ℃。高壓缸后軸封內(nèi)二漏(簡稱內(nèi)二漏，設(shè)計(jì)值279.1 ℃)來高溫蒸汽至七抽到7號(hào)低加，2號(hào)機(jī)組內(nèi)二漏通過改造增加一路并聯(lián)接到六段抽汽(簡稱六抽)管道，高負(fù)荷時(shí)切換至六抽到6號(hào)低加回收蒸汽熱能，2021年完成兩臺(tái)機(jī)組低壓缸零出力切缸改造，并于采暖季投入運(yùn)行。

兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行期間均存在7號(hào)低加經(jīng)常無水位運(yùn)行且溫升異常的情況，同時(shí)還有2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升等異常?，F(xiàn)場(chǎng)檢修排查確認(rèn)，由于4臺(tái)低加連續(xù)排氣管道共用一根DN50母管至凝汽器，各低加排氣支管與母管連接順序與按照壓力高低逐級(jí)自流的順序相反，所以，存在排擠導(dǎo)致壓力最低的7號(hào)低加無法正常連續(xù)排氣，不凝結(jié)氣體在加熱器內(nèi)聚集形成氣阻，使加熱器端差增大，換熱效果下降。2021年機(jī)組C修期間，對(duì)管道連接順序進(jìn)行改造，確保7號(hào)低加能順暢排氣至凝汽器。但經(jīng)過改造后，機(jī)組負(fù)荷約140 MW時(shí)，7號(hào)低加無水位運(yùn)行及溫升的異常問題復(fù)現(xiàn)，2號(hào)機(jī)組顯示有約9.5 ℃溫升，而1號(hào)機(jī)組溫升僅約0.7 ℃，低加運(yùn)行異常問題依然存在。

針對(duì)2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組、兩臺(tái)機(jī)組低壓缸零出力切缸工況溫升增大的問題進(jìn)行排查，從低壓缸零出力改造前后六、七抽溫度異常變化，結(jié)合內(nèi)二漏管道至六、七抽管道的連接差異進(jìn)行分析，初步得出切缸工況下二漏高溫蒸汽進(jìn)入7號(hào)低加加熱，導(dǎo)致切缸工況下7號(hào)低加存在溫升且高于非切缸工況下的溫升，以及2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組溫升的結(jié)論。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)六、七抽的管壁溫度測(cè)量確認(rèn)低加無進(jìn)汽而推翻，最終經(jīng)過6，7號(hào)低加進(jìn)出口溫度計(jì)校驗(yàn)，確認(rèn)為溫度計(jì)測(cè)量誤差所致的假象。至此分析得出，在切缸工況下低壓缸不進(jìn)汽，7號(hào)低加無進(jìn)汽，也沒有逐級(jí)自流來的其他加熱器的疏水加熱與內(nèi)二漏來汽加熱，故切缸工況下7號(hào)低加無水位運(yùn)行、無溫升是正?，F(xiàn)象。同時(shí)，消除7號(hào)低加汽側(cè)放空氣門內(nèi)漏缺陷，解決了非切缸工況下無水位運(yùn)行及溫升異常問題。

2 故障現(xiàn)象

兩臺(tái)機(jī)組7號(hào)低加非采暖季低負(fù)荷階段，采暖季非切缸以及切缸工況，長期存在7號(hào)低加無水位運(yùn)行及溫升異常問題。采暖供熱非切缸工況時(shí)，1，2機(jī)組負(fù)荷分別為137.9 MW和140.6 MW，7號(hào)低加溫升分別是0.7 ℃和9.5 ℃；切缸工況時(shí)溫升分別是2.9 ℃和16.1 ℃，見表1。對(duì)比兩臺(tái)機(jī)組切缸和非切缸工況，存在7號(hào)低加溫升2號(hào)機(jī)組高于1號(hào)機(jī)組、切缸工況高于非切缸工況的情況。

表1 兩臺(tái)機(jī)組6，7號(hào)低加參數(shù)

查詢DCS記錄，非切缸工況下，兩臺(tái)機(jī)組存在機(jī)組負(fù)荷低時(shí)七抽溫度高，負(fù)荷高時(shí)溫度反而下降的情況；切缸工況下，兩臺(tái)機(jī)組存在七抽溫度升高至230 ℃以上，而六抽溫度降至約30 ℃的情況。

3 原因分析

針對(duì)機(jī)組非切缸工況下負(fù)荷低時(shí)七抽溫度高，負(fù)荷高時(shí)反而下降；切缸工況下，溫度升高至230 ℃以上的情況進(jìn)行排查，分析其原因主要為內(nèi)二漏高溫蒸汽來汽至七抽管道與低壓缸內(nèi)來七抽蒸汽混合的結(jié)果：低負(fù)荷時(shí)，低壓缸內(nèi)來七抽壓力低、汽量小，內(nèi)二漏高溫蒸汽提升了溫度顯示導(dǎo)致低負(fù)荷時(shí)七抽溫度高，反之情況相反；切缸工況下，低壓缸不進(jìn)汽，僅僅約25 t/h的旁路冷卻蒸汽進(jìn)入缸內(nèi)帶走鼓風(fēng)損失發(fā)熱，所以至七抽管道的汽量可以忽略不計(jì)，此時(shí)實(shí)際顯示的抽汽溫度相當(dāng)于內(nèi)二漏來的蒸汽溫度，因此，該工況下存在七抽溫度升高至230 ℃以上的情況。六抽溫度降至約30 ℃的原因主要是切缸工況下低壓缸不進(jìn)汽，僅有約25 t/h的旁路冷卻蒸汽，無法產(chǎn)生六、七抽蒸汽，低壓缸內(nèi)各壓力級(jí)后壓力下降較多，甚至接近凝汽器真空，故六、七抽溫度等都會(huì)隨壓力降低而降至較低值，所以，出現(xiàn)六抽溫度降至約30 ℃的情況。

從2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組的現(xiàn)象入手排查分析，發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組內(nèi)二漏來汽僅僅至七抽管道，而2號(hào)機(jī)組內(nèi)二漏并聯(lián)分別接到六、七抽管道。在實(shí)際運(yùn)行中，到六抽管道的隔離門常開，則六抽返入段抽汽管道，進(jìn)入7號(hào)低加加熱，所以出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。對(duì)比非切缸工況下，相較于2號(hào)機(jī)組，1號(hào)機(jī)組六抽溫度高、七抽溫度低，其主要也是2號(hào)機(jī)組六抽蒸汽返入七抽管道，壓力降低帶來六抽溫度降低，同時(shí)導(dǎo)致七抽溫度升高，所以2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升偏高，而6號(hào)低加溫升偏低。

切缸工況時(shí)，低壓缸不進(jìn)汽，7號(hào)低加應(yīng)無溫升，但運(yùn)行參數(shù)顯示兩臺(tái)機(jī)組均存在切缸工況下7號(hào)低加存在溫升，且高于非切缸工況溫升的現(xiàn)象。分析認(rèn)為，若內(nèi)二漏來汽到七抽管道至低加加熱，則切缸工況下7號(hào)低加有溫升的可能，且因內(nèi)二漏來汽溫度遠(yuǎn)高于七抽溫度，所以，有可能帶來切缸工況時(shí)7號(hào)低加溫升高于非切缸工況的情況。雖然切缸工況低壓缸不進(jìn)汽，七抽無蒸汽，但因低壓缸沒有進(jìn)汽，凝汽器凝結(jié)水量小，所以7號(hào)低加水側(cè)水量也非常小，在內(nèi)二漏高溫蒸汽的加熱下，存在切缸工況7號(hào)低加溫升更高的可能。

針對(duì)7號(hào)低加運(yùn)行異常分析的推論進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，排查現(xiàn)場(chǎng)抽汽管道壁溫，1號(hào)機(jī)組7號(hào)低加側(cè)七抽管道接口、2號(hào)機(jī)組6，7低加側(cè)六、七抽管道接口壁溫均為環(huán)境溫度，而低壓缸側(cè)六、七抽管道接口壁溫較高，判定1，2號(hào)機(jī)內(nèi)二漏來汽經(jīng)過抽汽管道均進(jìn)入低壓缸內(nèi)部，而并未進(jìn)入6，7號(hào)低加。由此判定，上述切缸工況內(nèi)二漏高溫蒸汽進(jìn)7號(hào)低加加熱帶來切缸工況下7號(hào)低加有溫升且高于非切缸工況下溫升的推論不成立，切缸工況7號(hào)低加存在溫升另有原因，初步判定是溫度計(jì)測(cè)量誤差所致。進(jìn)一步分析，在兩臺(tái)機(jī)切缸工況六抽溫度均約30 ℃的情況下，6號(hào)低加還存在溫升的原因，判定是4，5號(hào)低加疏水逐級(jí)自流至6號(hào)低加加熱所致，并非六抽蒸汽加熱的結(jié)果。

兩臺(tái)機(jī)7號(hào)低加溫升隨機(jī)組電負(fù)荷降低或者采暖熱負(fù)荷增大而溫升降低是正常現(xiàn)象，都是低壓缸進(jìn)汽量降低乃至七抽蒸汽量降低后，必然帶來低加溫升低甚至無水位運(yùn)行的情況。針對(duì)非切缸工況在140 MW左右的高負(fù)荷下依然存在無水位運(yùn)行的情況，通過放空氣管壁溫度測(cè)量確認(rèn)，7號(hào)低加汽側(cè)放空氣門閥體溫度為環(huán)境溫度，確定放空氣門內(nèi)漏，則7號(hào)低加汽側(cè)內(nèi)部漏入空氣，造成無水位運(yùn)行及溫升異常現(xiàn)象。

4 措施實(shí)施及效果

經(jīng)6，7號(hào)低加進(jìn)出口溫度計(jì)校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)測(cè)量存在誤差，至此，確認(rèn)上述切缸工況下，內(nèi)二漏高溫蒸汽進(jìn)入7號(hào)低加導(dǎo)致7號(hào)低加溫升且高于非切缸工況的推論是錯(cuò)誤的，包括2號(hào)機(jī)7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)等情況，都是溫度測(cè)點(diǎn)測(cè)量誤差帶來的假象。切缸工況下，低壓缸不進(jìn)汽，7號(hào)低加無進(jìn)汽，沒有逐級(jí)自流來的其他加熱器的疏水進(jìn)行加熱，也沒有內(nèi)二漏來汽加熱，故切缸工況下7號(hào)低加無水位運(yùn)行、無溫升是正?，F(xiàn)象。

檢修更換兩臺(tái)機(jī)組7號(hào)低加汽側(cè)放空氣門消除閥門內(nèi)漏缺陷，成功解決了機(jī)組非切缸工況下7號(hào)低加無水位運(yùn)行及溫升異常問題。

5 結(jié)束語

針對(duì)2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組、兩臺(tái)機(jī)組低壓缸零出力切缸工況溫升增大的問題，從低壓缸零出力改造前后六、七抽溫度異常，結(jié)合兩臺(tái)機(jī)組內(nèi)二漏管道至六、七抽管道的連接差異進(jìn)行分析，初步得出切缸工況內(nèi)二漏高溫蒸汽進(jìn)入7號(hào)低加，導(dǎo)致切缸工況7號(hào)低加存在溫升且高于非切缸工況，以及2號(hào)機(jī)組7號(hào)低加溫升高于1號(hào)機(jī)組的推論，后經(jīng)對(duì)六、七抽管壁溫度測(cè)量確認(rèn)低加無進(jìn)汽而被推翻。最終經(jīng)過低加進(jìn)出口溫度計(jì)校驗(yàn)確認(rèn)，上述現(xiàn)象均是溫度計(jì)測(cè)量誤差所致的假象。至此確認(rèn)，切缸工況下，低壓缸不進(jìn)汽，7號(hào)低加無進(jìn)汽，沒有逐級(jí)自流來的其他加熱器的疏水加熱，也沒有內(nèi)二漏來汽加熱，故7號(hào)低加無水位運(yùn)行、無溫升是正常現(xiàn)象。

當(dāng)?shù)图映霈F(xiàn)無水位運(yùn)行及溫升異常時(shí)，應(yīng)考慮進(jìn)行汽側(cè)進(jìn)汽管、排氣管壁溫測(cè)量以確認(rèn)低加進(jìn)汽正常、汽側(cè)連續(xù)排氣順暢，以及確認(rèn)汽側(cè)放空氣門嚴(yán)密，杜絕空氣漏入影響換熱。