李建波
陕西新元洁能有限公司，陕西 榆林 719400
摘要:汽轮机回热抽汽系统是原则性热力系统中主要组成部分，即采用作过一部分功的蒸汽来加热进入锅炉的给水，采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器中向冷却水放热，既避免了蒸汽的热量被冷源损失带走，使蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。同时由于利用了在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，提高了给水温度，减少了锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的吸热量也相应减少。抽汽回热系统提高了机组循环热效率，因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。因而回热抽汽系统的正常运行就显得尤为重要，回热抽汽系统一般主要由高压加热器、除氧器、低压加热器等设备组成，加热器的运行情况的好坏决定了汽机系统的经济性，加热器及附属管道发生异常振动，会造成设备损坏或者主要附属设备退出运行，从而造成机组经济性降低。
关键词:低压加热器、疏水管道、频繁、异常振动
陕西新元洁能有限公司电厂装有两台300MW CFB循环流化床机组。其汽轮机型号为：NZK300－16.67/538/538，由上海电气集团公司生产，型式为：亚临界、单轴、双缸双排汽、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机；锅炉型号为：DG1058/17.4-Ⅱ1，由东方锅炉（集团）股份有限公司生产，型式为：单炉膛、单汽包、自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、紧身封闭置、全钢炉架悬吊方式、汽冷式旋风分离器、循环流化床锅炉；发电机型号为：QFSN-300-2三相隐极式同步发电机，由上海发电机厂制造，发电机冷却方式为水氢氢。
汽轮机回热系统设有七级非调整抽汽，分别供给三台高加、一台除氧器、以及三台低加。高加疏水逐级自流至除氧器，低加疏水逐级自流至排汽装置。高、低加均设有危急疏水，在危急情况下疏水可直接进入排汽装置。
近段时间以来陕西新元洁能有限公司电厂#1、2机#5低加正常疏水管道均频繁出现不同程度的异常振动，尤其#1机更为严重，曾出现过将#5低加正常疏水管道接口焊缝振裂漏水、#5低加正常疏水调门门体法兰振松漏水等事件的发生。
经过对#1、2机#5低加正常疏水管道振动的长期观察，发现该管道在各个负荷段均会出现不同幅度的振动，且在负荷波动过程中尤为突出（特别是#1机）。
通过系统分析和参数对比分析我个人认为#1、2机#5低加正常疏水管道频繁振动的原因大概由以下几方面问题所引起：
1、系统布置方面：
在系统布置方面：#5低加与#6低加都布置于汽机房12米平台，为同高度并列布置，#5低加正常疏水管道从#5低加头部中间引出，有约1.5米高的竖直爬升，经弯头延续2米长水平管道，再经弯头爬升2.5米高后进入长约15米长的水平管道，经#5低加正常疏水调整阀（角阀），折转90°向下排至#6低加头部的疏水冷却段。
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从系统布置层面分析存在以下几个问题：（1）#5低加与#6低加均处于同一高度，#5低加正常疏水要顺利得抵达#6低加，除了保持#5、6低加汽侧足够压差之外，而且要克服近3米高的垂直爬升高度；（2）#5低加正常疏水通过两次爬升进入长约15米的水平段管道后，按设计规范要求，虽说#5低加正常疏水水平管段是水平的，但它是相对要向下倾斜（流力要求），只是倾斜角度很小而已；（3）#5低加正常疏水调阀为气控式角阀，#5低加正常疏水到此需缩径、拍击调阀阀体再急转90°向下流入#6低加，水流冲击是无可避免的，且该疏水调阀处于#6低加最高端，阀体、控制组件、隔膜腔体等向上伸出，无任何支撑；（4）#5低加汽侧正常水位主要靠#5低加正常疏水调阀维持，而#5低加正常疏水气动调阀处于#5低加以外近15米且需爬升近3米高度的位置，必然会造成反应慢、不同步、有时间差等现象，必然就会产生水锤拍击气动调阀阀体而造成#5低加正常疏水管道及气动调阀振动的现象。
2、运行调整层面：
从运行调整层面分析存在以下几方面的问题：（1）锅炉冷渣器冷却水调节方式问题。我厂锅炉冷渣器采取以主凝结水做为其冷却水的运行方式，在降低排渣温度的同时加热凝结水，以余热利用提高机组热经济性。其从主凝结水管道轴封加热器后#7低加入口前处引出，至锅炉六台冷渣器供冷却水，后回至#6低加水侧出口门后#5低加水侧入口门前主凝结水管道，相当于旁路了#6、7低加，而且冷渣器冷却水采取的是进水调节方式。
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在当前锅炉燃用大量劣质煤的前提下，灰渣量大幅攀升，各冷渣器需用到冷却水量大幅增加，冷渣器冷却水采取进水调节方式不能满足其要求，需持续节流#6低加出口门以保障冷渣器冷却水的用量，#1机#6低加凝结水侧出口门已节流至11%～6%，#2机#6低加凝结水侧出口门也已节流至16%；（2）#5低加正常疏水气控调整门（角阀）线性不好。由于#5低加正常疏水气控调阀（角阀）所处的位置距#5低加本体比较远（相隔约15米左右，#6低加上方），即#5低加汽侧水位变化调阀开关存在时间差，虽经多次与热工检修人员协调调整修正偏置，仍不能满足#5低加正常疏水气控调阀对水位的精确控制；（3）#6低加凝结水侧出口门大幅节流，造成主凝结水通过#6、7低加的凝结水流量巨幅减少，从而遏制了六、七段抽汽量，致使六、七段抽汽
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压力升高，加之#5低加正常疏水进入#6低加，更加加剧了排挤六、七段抽汽的程度。其造成的后果可能会使#6低加内汽侧蒸汽绕过挡汽板，向上窜入#5低加正常疏水管道引起汽水两相流，而产生管道振动。
综上所述，引起#5低加正常疏水管道振动的原因是多方面的，而且也有可能是综合引起的，在现有运行条件下根治难度相对来说比较大。本身#6低加凝结水出口门远方无中停控制，只有就地控制中停，这就给在随时适应负荷变化调整锅炉冷渣器冷却水量造成困难，运行在这方面缺少控制手段，且#6低加凝结水出口门长时间节流运行势必对该门门头冲刷比较大，一旦出现#6低加水侧泄漏，将无法起到可靠隔离作用，给机组长周期安全稳定运行埋下隐患。
建议（个人愚见），利用#1机A修机会是否进行：（1）将锅炉冷渣器冷却水由进水调节改变为回水调节方式。回水调节门自动可以跟随锅炉冷渣器回水母管温度自动调节，这样可以保证锅炉冷渣器不落水，且因回水至#6低加主凝结水出口门后其位置高（12.6米），即就是在锅炉冷渣器内冷却水产生空气或者蒸汽也可以向上排出，确保锅炉冷渣器的安全运行。但是这里存在一个问题，就是锅炉冷渣器冷却水流量如何保证？（2）#5低加正常疏水调整阀移位、改型。将#5低加正常疏水调整阀移位至较长的水平管段上，不使用角阀，在#6低加上部#5低加正常疏水进口处增加一个锁气阀，严禁#6低加内部蒸汽上窜，这样改动好处在于#5低加正常疏水调整阀前移，离#5低加本体近，对#5低加水位调整更适应、更快捷，其次是改善了疏水的流动状态，使最终水平管段经弯头向下流动，转弯时比较宽阔、圆滑，减少水锤冲击；（3）加固#5低加正常疏水调整阀支撑，阀体增加吊拉杆，加固其支撑，防止其摆动幅度过大。
以上是本人对#5低加正常疏水管道频繁出现异常振动的一些拙见，不妥之处请同事们予以指正。
陕西新元洁能有限公司电厂 李建波
2021年04月27日