提高140MW机组高压加热器投入率－张士奎.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除提高140MW机组高压加热器投入率张士奎（华电国际十里泉发电厂山东枣庄277103）摘要：十里泉电厂节能管理评价体系利用电厂已有的DAS采集系统，通过添加少量测点，以抽汽回热系统理论为基础，对加热器温升、加热器上、下端差、加热器压力温度进行在线监测和分析计算，指出加热器的污染情况和对机组煤耗的影响，实现降低煤耗，最大限度降低高加泄漏率，节省工质，达到节能降耗、提高机组运行经济性和安全性的目的。关键词：高加；监视；调整；端差；煤耗1设备概述我厂国产140MW汽轮机的高压加热器，采用两台上汽厂制造的表面加热器：#5高加JG490I，#6高加JG450II。高压加热器带有内置式蒸汽冷却段和疏水冷却段。蒸汽冷却段利用汽轮机抽气的过热段来提高给水温度，使给水温度接近或略高于该加热器压力下的饱和温度。凝结段是利用蒸汽凝结的潜热加热给水。疏水冷却段是把离开凝结段的疏水热量传给进入加热器的给水，从而使疏水温度降到饱和温度下,以减少发电厂冷源损失，提高了循环热效率。高加停运后对厂的经济型影响很大，标准煤耗约增加89g/kwh，机组热耗相应增加约220KJ/KWh。针对高加停运对经济性的影响巨大，因此降低高加泄漏率对电厂的安全、经济运行意义重大。我厂高加20052007年3年高加泄漏情况如下：05年高加泄漏6次，06年高加泄漏7次，其中2年间6高加泄漏1次，5高加泄漏10次、约占90.9，通过对高加运行情况、泄漏原因的分析和优化调整，我厂07年高加泄漏2次，大大降低了因高加泄漏对厂经济性的影响。2高压加热器泄漏的现象2.1高加水位高一值信号报警，高加端差增大，高加危急疏水装置动作。2.2高加疏水调整门开度较同负荷时偏大或全开。2.3相同负荷下给水流量增大。2.4相同负荷下给水温度降低。2.5高加泄漏严重，高加疏水调整门全开维持不住水位，高加水位高二值信号报警，高加保护动作，高加解列。3高压加热器泄漏原因分析3.1运行中高加水位控制不好：3.1.1高加疏水调整装置不正常，不能保持水位，通常是水位偏低.。2.1.2人为的将高加水位设定偏低。3.1.3水位偏低长时间运行，加热蒸汽冲击U型管，引起高加振动、有异音，损坏管束，引起高加泄漏。3.1.2水位偏低长时间运行，加热蒸汽长时间冲刷钢管，引起钢管泄漏。3.2高加端差不正常：3.2.1 140MW机组高压加热器有上下端差之分，下端差正常为5.68。（下端差是指高压加热器疏水出口温度与给水进口温度的差值。）高加端差不正常增大，在排除高加水位高、汽侧有空气和旁路不严的情况下，可能是加热蒸汽进入到疏水冷却段，在疏水冷却段进口和疏水冷却段内，产生冲蚀，使管子损坏。3.2.2加热面结垢，增大传热热阻，使管内外温差增大，长时间使管子泄漏。3.3高加受到的化学腐蚀。140MW机组给水品质规定：给水容氧7g/L,PH值为8.89.3。给水容氧超标，将造成高加U型钢管管壁腐蚀而变薄，钢管与管板间的胀口受腐蚀而松弛，经长期运行，安全性逐渐降低。3.4负荷变化速度快给高压加热器带来的热冲击。在机组升降负荷时，负荷变化速度过快，相应抽汽压力、抽汽温度迅速变化，在给水温度还未来得及变化，加热器U型管以及管口焊缝由于受激烈的温度交变热应力而容易损坏，尤其在机组紧急甩负荷或高加紧急解列时，给高压加热器带来的热冲击更大。3.5高压加热器在投运或停运过程操作不当。高压加热器投运前暖管时间不够，投运过程中温升率控制不当，这样高温高压的蒸汽进入高压加热器后，对厚实的管板与较薄的管束之间吸热速度不同步，吸热不均匀而产生巨大的热应力，而使得U型管产生热变形。3.6高加每次停运查漏时，检修质量不过关。3.6.1查漏，泄漏的U型管未全部找出来。3.6.2堵漏，在高加U型钢管封堵时，堵头与木材材质不同，同样给高加运行带来隐患。3.7高加停运后保养措施不利。3.7.1在高加每次停运后，没有按要求规定来进行保养。3.7.2高加每次停运后，未进行探伤检测。3.7.3在高加管板与U型钢管之间的胀口开裂或漏缝的情况下，没有进行探伤检测，给高加下次运行带来隐患。3.8#5高加易泄漏原因及分析：3.8.1由于加热器的疏水是逐级自流的，疏水方向为#6#5除氧器，这样#5高加的疏水量很大，#5高加水位难以控制，很容易形成水位大幅度波动现象。3.8.2高加水侧、汽侧技术规范：名称单位GJ6GJ5水侧工作压力MPa21.5721.57汽侧工作压力MPa3.432.45给水进口温度221158蒸汽进口温度354.6312.2抽气流量T/h7.19842.097从上述表中可以看出：#5高加水侧、汽侧工作压力差为19.12MPa，#5高加水侧、汽侧进口温度差为154.2，压差、温差均比6高加高。3.8.3高加投入时，是由低压到高压的顺序投运的，因此，#5高加是最先投运的，高压给水对U型钢管造成的高压水冲击最大，尤其是U型弯管处受到的冲刷最厉害，频繁冲刷使管壁冲薄。4高压加热器泄漏后对机组的影响高压加热器是利用机组做过功后的蒸汽，通过加热器，使抽汽与给水进行热交换，从而加热给水，提高给水温度，使工质在炉内吸热量减少，节省了燃料，提高了电厂的经济性。4.1机组额定负荷运行时，高加保护动作解列，瞬间机组超负荷，锅炉水位异常及超温事故等给机组安全运行带来威胁。4.2高加泄漏后，由于水侧压力21.57MPa ，远远高于汽侧压力 2.45MPa，这样，当高加水位急剧升高，而水位保护未动作时，给水进入高加汽侧，蒸汽带水将返回到抽汽管道，甚至进入高压缸，造成汽轮机水冲击事故。4.3高加泄漏后，会造成泄漏管周围管束受高压给水冲击而使泄漏管束增多，泄漏更加严重，必须紧急解列高加进行处理。4.4高加解列后，给水温度降低，为使锅炉能够满足机组负荷，则必须相应增加燃煤量，增加风机出力，从而造成炉膛过热，汽温升高，更重要的是标准煤耗约增加89g/kwh，机组热耗相应增加约220KJ/KWh。4.5高加停运后，还会使汽轮机末几级蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀。4.6高压加热器的停运，影响机组出力，若要维持机组出力不变，则汽轮机监视段压力升高，停用的抽汽口后的各级叶片，隔板的轴向推力增大，为了机组安全，就必须降低或限制汽轮机的功率，从而影响发电量。4.7高加泄漏，每次解体顺利时需要20余小时，系统不严密时，则工作冷却时间加长，直接影响高加投运率的目标。5提高高压加热器投入率的措施5.1维持高加水位在制造厂规定范围，将高加端差调至5.68之间5.2认真监视高加水位的运行情况，特别是负荷变化和运行方式变化时，发现高加水位高，及时开大疏水调整门或开启危急疏水装置。5.3加强监视高加水位和就地高加水位相一致，防止低水位运行，造成高加泄漏。5.4保证高压加热器传热端差最佳值。5.5投入高加汽侧时，要先打开高加放空气门，缓慢开启进汽门，充分暖管，高加放空气门冒汽后再关闭放空气门；排除加热器中集聚的不凝结气体，减少端差。5.6高加水位明显上升，且给水流量不正常的增大，表明加热器有可能泄漏，应尽快查明原因，停用加热器，防止泄漏喷出的高压水冲坏周围的管子使泄漏管束数目扩大。5.7保持机组负荷变化平稳。5.8在机组启动、停用或变负荷过程中，蒸汽温度、蒸汽压力以及主蒸汽流量在不断变化，从而高加抽汽压力、温度在不断发生变化，高压加热器内由于温度变化而产生膨胀或收缩变形，产生热应力，因此，为防高加热应力而产生的热变形，必须做到以下几点：5.8.1锅炉要保持燃烧稳定，保持主汽压力、温度变化在正常范围内。5.8.2机组负荷变化率每分钟不大于3MW，汽压变化率每分钟不大于0.05MPa，温度变化率保持在每分钟0.51之间。5.8.3在机组甩负荷以及高加紧急停运时，应立即切断加热器给水，同时要快速关闭抽汽阀门，并检查抽汽逆止阀、抽汽电动门是否关严，否则手动将电动门摇严，防止切断给水后蒸汽继续进入壳体加热不流动的给水，引起管子热变形，而切断给水后可避免抽汽消失后给水快速冷却管板，引起管口焊缝产生热应力变形。5.8.4为防止高加投入过程中产生的热冲击，高加应