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摘要：电厂热力设备和管道疏水系统的特点是系统复杂而庞大、管径小，在设计、安装以及运行等环节往往容易被忽视，据电厂运行人员反映，在运行中经常出现问题而影响机组运行的经济性和安全性，本文就疏水系统在实际运行中出现的问题提出优化措施进行探讨，通过探讨和交流为疏水系统设计和运行维护提供借鉴。
关键词：电厂；热力设备；管道；疏水
电厂热力系统、设备在机组启动、停机检修及正常运行时需要有预暖、放空及疏水放气等要求，该部分操作伴随有一定的工质和能量的损失，回收、利用好这部分的工质和能量不仅节约资源，减少环境污染，同时也可以提高电厂的经济效益。
一、疏水系统优化方案
疏放水管道一般是小直径的管道，按规定设计院可以不出详细的布置图，由施工单位现场根据系统布置安装，往往会产生一些问题。所以在施工中按以下要求进行安装。
1、运行中相同压力的疏水管道应尽量合并，减少疏水阀门的数量主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道进汽机前的主管和支管上的疏水点进行合并，以减少疏水阀和疏水管道数量。应注意疏水管道尽量对称布置。改变低压旁路前管道坡度，取消低压旁路前疏水。抽汽管道止回阀和电动关断阀间的放水点取消；抽汽管道上的放气点取消，若进行水压试验，水压试验后应将放气点堵板焊死。轴封系统：将轴封回汽管道疏水接至轴封加热器疏水多级水封，轴封供汽母管管道疏水采用 U 型水封，轴封溢流管道建议增加进入低加一路。辅助蒸汽系统：布置较近的放水点尽量合并。
2、疏水系统阀门应采用质量可靠、性能有保证、使用业绩优良的产品，为防止疏水系统泄漏，造成阀芯摧损，各疏水管道建议加装一道手动隔离阀，原则上手动隔离阀安装在疏水阀的上游。正常情况下手动隔离阀常开。当疏水阀在机组运行时出现内漏需无条件检修时，手动隔离阀可作为临时措施进行隔离。
3、对于运行中处于热备用的管道或设备，在用汽设备的入口门前应能实现暖管，暖管采用组合型自动疏水器，不应采用节流疏水孔板连续疏水方式。减少工质及热量损失。
二、热力设备和管道疏水系统措施
1、设置独立的管道疏水扩容器，二次蒸 汽至除氧器。为了避免因高压蒸汽管道疏水阀泄漏而导致高压蒸汽通过背包式疏水扩容器进入凝汽器，设置独立的管道疏水扩容器，该扩容器主要接收主蒸汽管道、再热蒸汽管道、汽轮机旁路蒸汽管道以及辅助蒸汽管道的启停疏水和正常疏水，扩容器闪蒸产生的二次蒸汽接至除氧器，排水至凝汽器优化设计：（1）扩容器疏水入口设高压疏水总管，主蒸汽、再热蒸汽、汽轮机旁路蒸汽管道疏水按压力顺序排列（压力低者靠近扩容器侧）以45°角接至疏水总管，辅助蒸汽母管疏水单独接入扩容器。（2）管道疏水扩容器布置在主厂房除氧框架零米层。（3）管道疏水扩容器选型规范要求类同连续排污扩容器选型，要求扩容器设置安全阀、内置圆筒隔板用于疏水在扩容器内作切向运动（保证闪蒸效果）、上部设置百叶窗式汽水分离器、设置液位浮球用于控制扩容器维持一定水位。（4）管道疏水扩容器选型计算时，为了保证疏水在扩容器内完全蒸发，应选择合适的蒸发强度，在保证良好的蒸发效果前提下选择合理的扩容器容积。（5）管道疏水扩容器顶部排汽阀应能调节控制，以保持扩容器内压力。（6）管道疏水扩容器排水阀应能调节控制扩容器水位，以防止蒸汽漏入排水口。
2、设置独立高压加热器事故疏水扩容器，内置消能装置和减温喷水装置大多数电厂的高加事故疏水和其它高压疏水一并接入背包式高压本体疏水扩容器，由于高加事故疏水量大，温度、压力高，进入背包式扩容器后消能不够，疏水不能在扩容器内完全蒸发，再加上可能有其他疏水阀泄漏，这样就会加剧蒸汽直接进入凝汽器的可能性，为了解决这一问题，建议设置独立的高加事故疏水扩容器只接收高加事故疏水。优化设计：（1）扩容器内置疏水消能装置，即在管道上开消能条孔或圆孔，并布置在扩容器底部，开孔管道采用不锈钢材质。（2）每级高压加热器事故疏水设一个单独的疏水消能装置，即各高加事故疏水单独接入扩容器，疏水管道自扩容器底部接入。（3）高压加热器事故疏水扩容器二次蒸汽接至凝汽器喉部，排水直接接至凝汽器热井，排水管上应设控制阀或“U”管用于维持扩容器一定水位。
（4）扩容器内装置减温喷水装置，任一高加事故疏水阀开启时，减温喷水阀自动开启。
3、优化高加疏水系统设计。为了解决高压加热器正常水位运行不稳定，事故疏水阀开启频繁的问题，提出下列高加疏水系统设计优化措施：
（1）加强高加疏控制阀的选型。加强高加疏水控制阀的选型，保证疏水控制阀有足够的通流面积和合适的执行机构，通常人们习惯称疏水控制阀为“疏水调节阀”，所以在调节阀选型时往往忽视执行机构的选型，最终结果是在实际运行中由于执行机构选择不当而造成疏水控制阀运行不正常，故在疏水控制阀选型时同样应注意执行机构的选型，执行机构选型时应考虑气源（电源）的可靠性、故障保护要求、扭矩和推力要求以及控制功能等因素。
（2）高加正常疏水控制阀和事故疏水控 制阀的选型原则。疏水控制阀选型应计算出最大Cv值、正常Cv值和最小Cv值，最大Cv值对应线性流量特性应取80%～90%的额定Cv值，正常Cv值取50%～80%的额定Cv值，最小Cv值取10%～20%的额定Cv值。疏水控制阀介质为饱和水，容易发生汽蚀，故在疏水阀选型计算时应首先判断是否有闪蒸现象，再选用适合的Cv值计算公式，一般情况高加疏水阀会有“闪蒸现象”。疏水控制阀招标时应要求供应商选型后进行可调比和阀门开度验算。疏水阀阀体和阀芯组件应选择抗汽蚀性能好的材料，一般阀体选用Cr－Mo钢，阀芯组件选用不锈钢。高加正常疏水为逐级疏水方式，各级高加运行压力随机组负荷增加而增加，疏水阀前后压差变化基本相同，故高加正常疏水控制阀流量特性应选择“线性”。高加事故疏水控制阀前压力随机组负荷增加而增加，阀后压力为凝汽器背压基本不变，疏水阀前压差大于阀后压差，故高加事故疏水控制阀流量特性应选择“快开式”（即ON/OFF型）或“线性”。高加正常疏水控制阀执行机构应选择“气开式”，事故（断气、断信号）时“锁定或关”。高加事故疏水控制阀执行机构应选择“气关式”，事故（断气、断信号）时“开”。高加正常疏水阀应选择抗汽蚀性能好的角式阀门，泄漏等级选择CLassⅡ或Ⅲ，事故疏水阀可选择直通式阀门，泄漏等级选择CLassⅤ或Ⅵ。
（3）适当放大高加疏水阀后管径和壁厚。由于疏水阀后为汽水两相流，介质流速高，对管道内壁冲刷会加剧，适当放大高加疏水阀后管径和壁厚，必要时疏水阀后管径可放大二级，并管道布置尽量短而直。
（4）加强对疏水管道支吊架的造型和设置。加强对疏水管道支吊架的选型和设置，在应力和设备接口推力允许的前提下，疏水管系中尽量设置一定数量的刚性支吊架，以防止管道振动。
在发电厂设计中，应重视疏放水系统管道的设计，以满足电厂安全运行及检修要求。简化系统、减少疏水系统泄漏的可能，提高疏放水的回收利用。发电厂乏汽、工质回收，既达到节能减排的目的，又降低了企业生产的成本，增加企业利润，应积极开展相关系统优化设计。
总结：
上述设备和管道疏水系统优化措施，明显减少了进入凝汽器的疏水项，在设置单独的管道疏水扩容器和高加事故疏水扩容器后，汽轮机本体疏水扩容器的容积会大大减小，各种疏水管道及疏水阀分散布置，打破了以往凝汽器周围被各种疏水管道和疏水阀包围的布置格局，疏水阀检修维护条件得以改善，另外也避免了运行中高压蒸汽进入凝汽器的可能性，凝汽器运行工况会明显改善，机组热效率、高加投入率以及机组运行的安全性也会明显提高。
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