海勃湾电厂#4机给水温度低的热经济型分析处理.doc

全国火电100-200mw级机组技术协作会2008年年会论文集 汽轮机海勃湾发电厂#4机组(200mw)给水温度低的热经济性分析及处理裴少峰 徐志强 王淑娟（海勃湾发电厂）摘要：文中运用变热量等效焓降法计算了海勃湾发电厂#4机组在200mw负荷下给水温度比设计值偏低13.2时对机组热经济性的影响，并针对海勃湾发电厂#4机组给水温度较低的现象从给水加热系统、运行维护、高压加热器本体三个方面进行分析，找出原因所在，给出处理意见，以及对处理后的效果进行论证。从而为今后给水温度偏低的分析和处理提供借鉴，以提高机组经济运行水平。关键字：给水温度低；热经济性；高加1问题出现海勃湾电厂#4机组自2003年底便出现了给水温度偏低的现象，严重的影响了机组运行的经济性。由以下图表可以清晰地看出不同负荷下给水温度都比设计值偏低。表1-1 给水温度实际值与设计值比较表150mw180mw190mw200mw设计值（）228.7236.3240.1242.2实际值（）216223227229差值（）12.713.313.113.22给水温度低的经济性分析给水温度偏低会影响机组的经济性，具体到200mw机组给水温度偏低13.2对机组的热经济性影响有多大，下面本文利用变热量等效焓降法计算200mw负荷时给水温度偏低13.2对机组热经济性的影响。2.1200mw负荷下热效率计算以下数据均取自于机组大修前，内蒙电力科学院热力实验数据。2.1.1200mw负荷热力参数表表2-1 200mw负荷热力参数表序 号名 称温 度压 力mpa焓 值kj/kg抽 汽 参 数1段抽汽346.6pr83.794h83144.62段抽汽313.6pr72.452h73044.63段抽汽456.9pr61.271h63382.13抽过蒸冷器出口252.2h662941.94段抽汽369.1pr50.681h53204.35段抽汽305pr40.414h430776段抽汽240pr30.239h32949.77段抽汽192.7pr20.147h22858.48段抽汽90.1pr10.048h12663.6轴加进汽3129初参数535pr012.75h03432.8终参数35prn0.006hn2422.3再热焓增497.8给 水 参 数凝结泵出口36.91.35tnn157轴加出口38.81.30tz164.8#1低加出口74.81.22t1315.3#2低加出口105.21.14t2442.8#2低加出口与疏水汇合106.61.14t22444.4#3低加出口120.31.06t3506.4#4低加出口140.90.94t4594.2除氧器160.50.78t5677.8给水泵出口163.320.1tb699.3#1高加出口186.819.09t6801.1#2高加出口218.218.87t7939.9#3高加出口242.218.76t81049.9蒸冷器出口246.418.71t91069.3疏水轴加疏水98.21tszj411.7#1低加疏水78.8ts1330#2低加疏水109.2ts2457.9#3低加疏水123.2ts3517.5#4低加疏水141.9ts4597.1#1高加疏水186.8ts6792.4#2高加疏水196.8ts7837.7#3高加疏水244.2ts81056.62.1.2辅助成分参数表2-2 200mw负荷辅助成分参数表成份名称代号去处流量/h漏气份额焓值kj/kg高、中压门杆漏气，高压缸二档漏气，中压缸一档漏气hf1除氧器61290.01023347高压缸一档漏气hf2#3高加25190.004213392.7轴封回汽hf3轴加12770.002133129轴封溢流hf4#1低加14140.0023632832.1.3焓增和放热量计算表2-3 200mw负荷焓增和放热量计算表#1低加凝结水焓升1=t1-tnn=158.3#2低加凝结水焓升2=t22-t1=129.1#3低加凝结水焓升3=t3-t22=62.0#4低加凝结水焓升4=t4-t3=87.8除氧器焓升5=t5-t4=73.6给水泵焓升b=tb-t5=21.5#1高加给水焓升6=t6-t5=133.3#2高加给水焓升7=t7-t6=138.8#3高加给水焓升8=t8-t7=110.0蒸汽冷却其中给水焓升9=t9-t8=19.4三段抽汽引起的给水总焓升6=t6-t5+9=152.7疏水在#2低加中的放热量2=ts3-ts2=59.6疏水在#3低中的放热量3=ts4-ts3=79.6疏水在除氧器中的放热量5=ts6-t4=198.2疏水在#1高加中的放热量6=ts7-ts6=45.3疏水在#2高加中的放热量7=ts8-ts7=218.9高、中压门杆漏气，高压缸二档漏气，中压缸一档漏气放热量qf1=hf1-t4=2752.8高压缸一档漏气放热量qf2=hf1-ts8=2336.1轴封回汽放热量qf3=hf3-tzj=2717轴封溢流放热量qf3=hf3-ts1=29531抽放热量q8=h8-ts8=2088.02抽放热量q7=h7-ts7=2104.73抽放热量q6=h6-ts6=2589.74抽放热量q5=h5-t4=2610.15抽放热量q4=h4-ts4=2479.96抽放热量q3=h3-ts3=2432.27抽放热量q2=h2-ts2=2400.58抽放热量q1=h1-tnn=2506.62.1.4抽汽效率和等效焓降的计算表2-4 200mw负荷抽汽效率和等效焓降计算表1抽效率08=h08/q8=0.49712抽效率07=h07/q7=0.452373抽效率06=h06/q6=0.325374抽效率05=h05/q5=0.277885抽效率04=h04/q4=0.247036抽效率03=h03/q3=0.206277抽效率02=h02/q2=0.17538抽效率01=h01/q1=0.096271抽等效焓降h08=h8-h7+h07-7 07=1038.12抽等效焓降h07=h7-h6+h06+-6 06=952.13抽等效焓降h06=h6-h5+h05-5 05=842.64抽等效焓降h05=h5-h2+h02-r r=725.3(r=24)5抽等效焓降h04=h4-h3+h03-3 03=612.66抽等效焓降h03=h3-h2+h02-2 02=501.77抽等效焓降h02=h2-hn-101=420.88抽等效焓降h01=h1-hn=241.32.1.5汽轮机装置的效率的计算表2-5 200mw汽轮机装置效率计算表#2高加排挤1kg抽汽引起再热器的吸热量增加qzr-7=497.8#1高加排挤1kg抽汽引起再热器的吸热量增加qzr-8=（1-7/q7）=464.7主蒸汽流量598180再热器蒸汽份额azr=524566/598180=0.8796新蒸汽毛等效焓降hm=h0+-hn-r r=1242.9给水焓升引起的做功损失b=b（1-06）=14.5高、中压门杆漏气，高压缸二档漏气，中压缸一档漏气引起的做功损失f1=af1hf1+-hn-（hf1-h5）05-(h5-hn)=6.1高压缸一档漏气引起的做功损失f2=af2hf2+-hn-（hf2-h8）08-(h8-hn)=2.9轴封回汽引起的做功损失f3=af3hf3-hn-qf301=0.9轴封溢流引起的做功损失f4=af4hf4-hn-qf401=1.0各种附加成份引起的做功损失=b+fi=25.4新蒸汽净等效焓降h=hm-=1217.5循环吸热量q=h0+azr-tgs=2801.4汽轮机装置效率i=h/q=0.434622.2200mw负荷#4机煤耗的计算表2-6 200mw汽轮机装置煤耗的计算工况200mw汽耗量dkg/h598180汽耗量dkg/s166.16汽耗率dkg/(kwh)2.991循环吸热量qkj/kg2801.4热耗 kj/(kwh)8378.99发电标煤耗量bb g/(kwh)312.8锅炉效率0.922管道效率0.992.3给水温度偏低的损失计算当给水温度低于设计温度13.2，使#3高加的等效焓降增加=59.8kj/kg，那么， 新蒸汽的等效焓降增加：h=808=59.80.4971=29.72 kj/kg循环吸热量增加：q=8(1+qzr-8/q8)=36.34 kj/kg装置效率相对变化：i=(qi -h)/( h+h) 100=-1.1 %发电标准煤耗增加：b=ibb=3.95 g/kw.h2.4小结由计算结果可以看出，给水温度偏低对机组热经济性的影响是非常巨大的，这一点应该引起运行人员的足够重视，在机组运行时严格控制给水温度，而当给水温度偏离设计值较大经调整无效时，应该积极的查找原因，争取尽快处理，减少经济损失。3给水温度偏低的原因分析和排查给水温度偏低的原因很多，但就#4机给水温度在200mw负荷下比设计值偏低13.2这一情况，从对设备的运行状况和对运行人员调整进行的检查及分析情况看，高加水位调整不当，高加汽侧空气门开度不适，高加事故放水阀误动或不严密，高加疏水系统运行方式不当，高加抽汽阀门开不到位等运行调整方面的原因，基本可以排除。那么问题主要出在系统设备上。3.1汽侧安全门可靠性高压加热器汽侧设置有汽侧安全门，保护高压加热器内的蒸汽压力不超压，避免缩短加热器寿命和应力破坏。汽侧安全门一般为弹簧式安全门。如果汽侧安全门的弹簧失效或阀门严密性差，导致部份蒸汽泄漏排大气，不但损失热量而且浪费高品质的工质。经过试验与检查，发现安全阀是严密的。这方面原因可以排除。3.2水侧联成阀可靠性高加水侧的自动保护装置的作用是当运行中任一台高压加热器水侧钢管断裂等现象出现时，能迅速可靠地切断高加水侧，并且保证向锅炉不间断供水。如果高加水侧自动保护装置的部件可靠性差，出现联成阀传动机构卡涩或阀门严密性差等现象会导致部份给水短路走给水小旁路，影响给水温度。检修人员对高加水侧联承阀进行了检查，发现联承阀阀体冲刷严重，活塞缸密封圈损坏，导致部分给水短路走给水小旁路，降低了给水温度。3.3高加水室隔板密封性高压加热器的水室靠水室隔板将其分成进水室和出水室。如果水室隔板冲刷或损坏造成漏流，势必导致部份高压给水进出口两侧短路，而不流经加热钢管，这样这部份给水未与蒸汽进行热交换，造成给水温度编低。检修人员解体检查发现水室隔板部分与支架脱开，固定隔板的螺栓孔眼冲刷变大，支撑架平面冲刷得凹凸不平，固定螺栓在给水冲刷腐蚀中变细断裂，致使部分隔板掉落，从而导致给水短路，引起给水温度偏低。 图3-1 #4机#3高加示意图3.4高加箱体密封性为了有效利用抽汽的高过热度和疏水的过冷却。高压加热器的受热面分为过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部份。如果高加受热面的箱体密封性不好，导致部份蒸汽短路的现象，致使给水与蒸汽的热交换效率下降，影响给水温度。检修人员对高加解体检查中未发现箱体冲刷，这方面的原因可以排除。4问题的处理及效果4.1问题处理 对于联承阀阀体冲刷严重，活塞缸密封圈损坏的问题，检修人员使用工业修补剂对高加水侧联承阀冲刷严重的底口进行修补并进行了研磨，所有胶圈进行了更换。对于高加水室隔板穿孔脱落，检修人员更换了所有损坏的隔板、支架及螺栓。隔板选用强度更高，不宜冲刷变形的材料，固定螺栓选用抗拉抗弯强度高且塑性变形小，抗冲刷耐腐蚀性能好的材料，分隔板与支撑架之间选用高强度的石棉垫。并将不影响将来检修的部位进行了焊接处理。4.2处理效果#4机三台高加更换水室隔板和检修高加水侧联承阀后，使给水温度有了显著的提高，200mw负荷下由原来的229上升到244,达到了机组投产运行以来的最高水平，使机组的安全经济运行得到有力的保障。5结论给水温度是衡量一台机组热经济性的重要指标，通过本文的计算更直观的看到了给水温度偏低对机组热经济影响的严重性