高加危急疏水管道振动的分析与处理

发表时间:2020/9/24   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者:杨高宏
[导读] 通过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析
        杨高宏
        国家能源山东蓬莱发电有限公司,山东 烟台 265600
 
        [摘  要] 通过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析,提出了相应的处理措施并进行整改,管道振动消除,高加实现随机滑启,保证了设备安全运行,提高了机组热效率。
        [关键词] 高加;疏水管道;振动;随机滑启
0  概述
        某电厂2*330MW亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、抽汽凝汽式机组,回热系统采用三高四低一除氧布置。自机组投产以来,高加投运时危急疏水管道极易产生振动,不能实现随机滑启,不但影响机组热效率,给设备安全运行也带来极大隐患,查找管道振动原因并消除,实现随机滑启,成为亟需解决的问题。
        高加为卧式表面式加热器,#1、#2、#3高加分别布置在12.3米、6.3米、22米层,均设置过热蒸汽冷却段和疏水冷却段,各加热器疏水为逐级自流。自机组投产以来,高加投运过程中,多次发生高加危急疏水管道振动现象,且集中发生在#2、#3危急疏水管道,为避免剧烈振动对管道产生损坏,高加不随机滑启,待机组启动后热态投运。
1 原因分析
1.1  危急疏水管道设计不合理
        高加危急疏水管道较粗,且危急疏水气动门为全开全关门,不能实现操作调整。#3高加疏水出口至正常疏水、危急疏水分界点前这一段管道,存在U型管段,水平段为相对疏水低点,高加停运时,此段管道疏水无法疏出去。高加投运初期,少量未凝结加热蒸汽流动至疏水管道,疏水走危急疏水时,管道内水汽两相介质共存,极易造成管道振动。
        
1.2  危急疏水调阀内漏
        危急疏水调阀在关闭状态下出现过流,原因有:阀门内漏、执行机构阀杆弯曲导致阀门不能全关、执行机构故障阀门不能关至零位。热态投运高加时,危急疏水管道将有水汽两相介质流过,造成管道振动。
        
1.3 高加抽汽电动门无法自动投入
        高加投运时,手动开启抽汽电动门,控制进入高加蒸汽量,但手动操作难度较大,即使保证高加出水温升率低于1.83℃/min的规程要求,仍不能保证蒸汽全部凝结成水进入疏水管道,不能避免管道振动,并且大大延长高加投运时间,增加值班员操作量。
2 高加随机滑启的经济性及安全性分析
2.1 金属受热均匀,延长高加使用寿命
        当高加随机滑启时,抽汽温度、压力、流量及高加出水温度逐渐上升,金属温升可控制在较小范围内,防止管板变形、管子胀口松弛等原因造成的泄漏发生,保证了高加的安全运行,延长高加使用寿命,有效阻止了因泄漏造成高加水位升高导致汽轮机水冲击事故发生。
2.2 避免汽轮机上下缸产生温度差,缩短启机时间
        高加随机滑启可改善汽轮机汽缸疏水条件,增强了下汽缸的蒸汽流动,使汽缸换热量增强,汽缸加热更充分、均匀,从而使机组暖机时间减少,缩短机组启动时间,节省费用,机组的经济性得到提高。
2.3 锅炉汽水系统运行更安全
        高加随机滑启时,进入汽包的给水温度逐渐上升,汽包上下壁金属温差逐渐减少,使汽包安全运行得到保证。给水在炉膛内吸热量逐渐减少,燃料量也逐渐减少,锅炉过热器出口汽温易于控制,同时还可以促进炉膛内水冷壁管系尽快建立水循环,避免水冷壁超温,使锅炉四管维修率相应减少。锅炉烟温可较快提升,尽早投入脱硝系统,保证环保参数排放达标。
3 改进措施
3.1 消除阀门内漏
        利用停机机会,对内漏阀门更换或维修,消除阀门执行机构故障。经过数次高加投运的实践检验,未再出现因阀门内漏或关闭不严造成的管道振动现象,消缺效果较好。
3.2 改进系统
        #2、#3高加危急疏水气动门处分别增加DN100、DN80旁路管道,设置旁路调门,以解决高加随机启动时疏水问题。#3高加危急疏水引出口下移,减少U型管垂直段长度,水平管道设置5°下倾角,便于疏水自流,改造前、后疏水示意图如图1左右侧所示。
        经过改造后,机组启动时实现了高加随机滑启,未出现振动情况。表1为某次开机时高加随机滑启负荷、压力、温度对应表,通过表格数据可知高加出水温度是随机组负荷、抽汽温度、抽汽压力的升高而逐步升高的,高加实现了随机滑启。
      
        

4 总结
        经过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析,提出了一些改进措施。通过实践表明,措施有效可行,有效消除了高加危急疏水管道的振动,实现了高加随机滑启,提高了高加运行的安全性,同时机组热效率得到提升,达到了节能降耗和安全生产的目的。
        参考文献:
        [1] 王松岭.流体力学.北京:中国电力出版社,2004.
        [2] 黄其励,赵常光,张经武等.电力工程手册(动力卷)[M].北京:中国电力出版社,2002.

作者简介:杨高宏,男,工程师,1982年9月出生,本科学历,从事火电厂集控运行工作。
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