超临界机组#7、8低加正常疏水改造.doc

超临界600MW机组#7、8低压加热器正常疏水改造the normal hydrophobic of the # 7、8 low-pressure heater transformation in Supercritical 600MW Unit朱宝森Zhu Baosen（华电潍坊发电有限公司）摘要：超临界600MW机组#7、8低压加热器疏水不畅带有一定的普遍性，主要原因是#7、8低压加热器的汽侧压力之差较小，疏水水位差较大，疏水管线阻力大。在某公司进行的疏水管道改造中，通过减少疏水位差，去掉疏水闸阀，优化管线布置等措施，减少了系统阻力。改造后，机组负荷在300MW以上能够实现#7低压加热器到#8低压加热器的正常疏水。Abstract: 600MW supercritical generating units # 7,8 hydrophobic low-pressure heater with a certain degree of universality of the unreasonable, mainly because low-pressure heater # 7,8 vapor pressure difference between the smaller side, hydrophobic water level difference greater resistance to large hydrophobic pipeline . In a companys transformation of the hydrophobic channel, by reducing the hydrophobic potentiometer, remove the hydrophobic gate, optimizing the pipeline layout and other measures to reduce the resistance of the system. After the transformation, more than 300MW unit load can be achieved in the low-pressure heater # 7 to # 8 the normal hydrophobic low-pressure heater.关键词：工况；低加；正常疏水；管线改造；阻力； Key words: Condition；Low-pressure heater；Normal hydrophobic；Transformation pipeline；Resistance；1#7、#8低压加热器疏水改造前的情况某公司#3、#4机从试运到投产一直存在#7、#8低压加热器（以下简称“低加”）正常疏水无法逐级自流现象。机组在THA工况下，#7、#8低加的疏水压差达不到设计压差46.69kPa【1】，实际只有31kPa左右，并且存在#6、#7抽汽温度超温，以上均造成疏水困难，无法实现低压加热器的正常疏水。从现场情况来看，管线布置复杂、管径偏细，存在爬坡和“U”型弯，造成管线沿程和局部阻力损失过大，疏水仅靠抽汽压差的作用无法克服系统阻力，造成疏水不畅，被迫开启#7低加危急疏水门来保持低加水位，经等效热降计算，由于#7、8低加疏水不畅，造成机组热耗升高10kJ/kwh，回热循环效率降低。2 #7、#8低加疏水现场布置情况2.1 部分改造成果通过调查发现，位于凝汽器喉部的#7、#8低加正常疏水不畅在已投产和近期投产的机组中带有一定的普遍性。国内亚临界300MW机组疏水不畅最早出现在山东石横电厂，当机组负荷降至额定负荷的70%时，由于#7、#8低加疏水压差只有38.9kPa，而#7低加正常疏水出口至#8低加进口提升约2m高差后，疏水压差已经难以克服正常疏水调节阀与两侧隔离阀及疏水管道的阻力，致使#7低压加热器无法正常疏水，出现疏水不畅。从现有的资料看，有的电厂更改了疏水口位置，将正常疏水管道重新布置后，此问题得到解决或部分解决。目前，设计单位在设计疏水口的位置时，设计成侧出上进型式，较早期石横电厂的疏水高差已经有所减少。因此，理论上#7、8低加通过合理的管道布置和阀门改造，可以实现正常疏水。2.1 现场管道实际布置情况（1） 现场疏水口位置及管线走向如图一所示：单位：mm图一 #7、8低加疏水布置简图（2）从现场实际运行负荷来看，#7、#8低加疏水压差一般在31kPa左右，经过现场管线测绘后的情况如图二所示：单位：mm图二 #7、8低加实际疏水管线布置图3 低压加热器疏水阻力论证3.1 现场疏水管道及阀门情况现场疏水调阀前管道管径为1945，调阀后疏水管径为2199，调阀前截门工程直径为DN175，阀后截门工程直径为DN195。管道走向为由#7低加的中部出来，经过一个“T”型三通，向上为正常疏水，向下为危急疏水，正常疏水向上后为方便调阀布置，管道向南走到6.9米层基础之上，然后向下水平布置调阀，再向上进入#8低加顶部疏水口。3.2 初步阻力计算对系统阻力进行初步计算：查阅汽轮机热平衡图：在vwo 工况下，#7低加到#8低加的疏水量为232t/h【1】，疏水温度按照60、运动粘度按照0.46910-6m2/s;现场管线长度为19850mm，弯头数量有6个900弯头、1个450 弯头，一个阻力较大的“T”型三通，两个闸阀。经计算系统阻力（沿程和局部阻力损失）为17.61kPa，加上#7低加疏水冷却段压损10kPa，疏水管道爬坡静压头15kPa。去除调节阀阻力后整个系统阻力为17.61+10+15=42.61kPa，实际的最大抽汽压差为31kPa ，再加上调阀的阻力，抽汽压差已无法克服系统阻力。因此，无法实现#7低加正常疏水要求。4 低加疏水改造方案论证4.1 改变疏水口位置方案 针对存在的问题，考虑降低疏水口的位置，减少疏水位差。即将#8低加疏水口改到加热器的下部或更改到加热器的侧面。（1） 更改到#8低加的下部将面临两个问题，一是由于#7低加的疏水温度较高，在进入#8低加时由于压力骤降造成汽化，影响加热器水位的稳定，严重造成加热器危急疏水门的误开。二是如更改到加热器的下方，为避免疏水对换热管造成损伤，需要将低压加热器芯子托出7-8米，在加热器的底部开孔加装防冲蚀板。该方案现场施工困难，且更改后现场空间无法布置调阀，改造难度大。（2） 更改到#8低加侧下方，这种方案对于加热器危急疏水和正常疏水分别布置在加热器两端的方式比较有效，即加热器正常疏水和危急疏水分两侧布置，正常疏水布置在加热器椭圆封头处。这样就可以在#8低加的椭圆封头处开孔，安装一接管座，再另做一扩容减压管件，扩容减压管件底部封住，周侧开小孔，然后将管件装入管座后焊接，这种方法简单易行，且便于操作。但是，从现场布置来看，正常疏水和危急疏水在加热器前水室。如果按此方案实施，将增加现场管线长度和弯头数量，最后可能导致改造后的位差收益被管线长度吃掉而达不到改造效果。两个方案均在现场实施不了,考虑对现有的阻力构成情况进行分析，查看还可以做哪些工作，降低系统阻力。4.2 管线改造方案（1） #7低加的疏水端差设计为5.6，造成的疏水阻力为10kPa左右。此属于加热器设计原因，不能进行更改。（2） 查看管线布置现场，发现疏水高度可以进行微改，因为设计厂在进行疏水设计时，要求接管座的高度为6-8寸，安装公司施工时为了安装方便将高度加高了200mm左右。因此，如果将此短节割去加上变径弯头，可以降低疏水高差到1300mm。（3） #7低加出口应用了局部阻力系数较大的“T”型三通，查阅资料发现此三通的阻力系数=1.3而如果改造成水平三通后=0.1，将大大降低局部阻力损失【2】。（4） 将#7低加疏水调阀布置在#7、#8低加前方，以减少管道长度，弯头数量；加大管径，将疏水速度降低，进一步减少沿程和局部阻力损失。通过计算，将阀前管道改造为27311，阀后管径进行了如下的计算：查阅#7段抽汽温度110，#7低加疏水温度71（对应饱和压力32.57kPa）、抽汽压力为52.96 kPa、抽汽压损考虑5%。当前大气压101.2kPa, #7低加疏水绝对压力为101.2-52.96=48.24kPa实际疏水口压力为48.240.95 -10 =35.83kPa因此，要求管线压降不能大于35.83-32.57= 3.26kPa。考虑到调阀的阻力，阀后流体可能出现汽化，需要采用比阀前大一个规格的管道3258。同时，弯头数量减少为5个，1个450 弯头，则管道总的阻力降低为2.58kPa【2】。（5） 将疏水阻力较大的疏水调阀改造成为疏水球阀，现场应用FISHER公司生产的8寸调阀，行程为3寸，如果取消直通式的调节阀更换成通流能力大一倍的疏水球阀，可降低阻力2-3kPa，但该项目实施费用较高，且无法满足工期要求。因此，考虑将疏水闸阀去除，经计算可以降低阻力0.3 kPa。【2】如果现场实施五个项目改造，整个系统阻力在2.28+10+13=25.28kPa，该阻力已经低于#7、8低加实际抽汽压差，可以实现#7低加疏水逐级自流工作。5 疏水管道施工情况5.1 改造实施方案#7、8低加疏水口口径为219，为避免管道布置标高的增加，在施工中采用了变径弯头，相对降低了疏水高差，且现场易于布置、施工方便。（1） 将原来的#7、#8低加的疏水管段拆除，将#7低加疏水出口和#8低加的疏水入口各截留150mm的直管长度，将调门前后管道的支撑部件拆除保留。（2） 将疏水调门前后闸阀拆除。 （3） 在#7、#8低加前方制做安装支撑疏水调节阀的平台。平台的尺寸应便于调门的安装和检修，并且不会对周围设备的运行操作造成妨碍。（4） 更换调阀前管道尺寸为2737mm，阀后的管道更改为3258mm。阀前