節(jié)能技術(shù)之十五—高壓加熱器緊急疏水閥泄漏檢測(cè)技術(shù)

根據(jù)ASME PTC 6-2004 Steam Turbines標(biāo)準(zhǔn)，汽輪機(jī)性能試驗(yàn)需要按所設(shè)計(jì)的熱力系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格隔離之后，在基本無汽、水損失，無補(bǔ)水條件下才能進(jìn)行，但是這些隔離很多屬于確認(rèn)性隔離檢查(本來閥門就是關(guān)閉的)，即使發(fā)現(xiàn)閥門泄漏也無法處理。特別是對(duì)于高壓加熱器緊急疏水閥泄漏而言，如果在汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算中不考慮其泄漏量，則試驗(yàn)所計(jì)算結(jié)果與實(shí)際偏差較大，不能真實(shí)準(zhǔn)確反映機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

問題提出：高壓加熱器是電廠汽輪機(jī)組的重要輔助設(shè)備，其疏水有兩路設(shè)計(jì)，一路疏水經(jīng)過正常疏水閥，采用逐級(jí)自流方式，進(jìn)入下一級(jí)高壓加熱器，最后匯入除氧器；另一路疏水經(jīng)過緊急疏水閥，排入高壓擴(kuò)容器，最后流入凝汽器。加熱器運(yùn)行時(shí)，特別需要關(guān)注這兩個(gè)閥門，即加熱器正常疏水閥和緊急疏水閥。正常運(yùn)行條件下，加熱器正常疏水閥處于開啟狀態(tài)、緊急疏水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。由于加工、安裝及運(yùn)行等因素，緊急疏水閥多會(huì)存在泄漏，但是泄漏量一般較小；緊急疏水管道充滿度不足，傳統(tǒng)流量孔板等測(cè)量手段不具備應(yīng)用條件，泄漏量難以直接測(cè)量，給機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算及能耗診斷等帶來了一定困難。

推薦方法：大型汽輪機(jī)組除了標(biāo)準(zhǔn)中推薦采用的除氧器入口凝結(jié)水流量噴嘴外，一般在高加組出口給水管道和高壓加熱器疏水進(jìn)入除氧器管道上還安裝有噴嘴或孔板測(cè)量元件。推薦在汽輪機(jī)性能試驗(yàn)中，同時(shí)采集除氧器入口凝結(jié)水流量、高加疏水進(jìn)入除氧器流量和給水流量，以除氧器入口凝結(jié)水流量為基準(zhǔn)，通過在熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模型中，假定高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量，然后反復(fù)迭代計(jì)算出高壓加熱器疏水進(jìn)入除氧器流量或給水流量，直至迭代計(jì)算值與測(cè)量值基本吻合為止。按照這種方法所確定的泄漏量即為高壓加熱器緊急疏水閥實(shí)際泄漏量，在此基礎(chǔ)上所計(jì)算得到的汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)準(zhǔn)確度高。

應(yīng)用實(shí)例：以某N600-16.7/537/537型亞臨界機(jī)組能耗診斷試驗(yàn)為例，機(jī)組額定負(fù)荷下除氧器入口凝結(jié)水流量為1 465.2 t/h，高壓加熱器疏水進(jìn)入除氧器管道流量為386.08 t/h，高加組出口給水流量為1 911.0 t/h。以除氧器入口凝結(jié)水流量為基準(zhǔn)，如果不考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏，則機(jī)組熱耗率指標(biāo)為8 210.8 kJ/kWh。試驗(yàn)中通過紅外測(cè)溫儀測(cè)量1號(hào)高壓加熱器緊急疏水閥溫度約為155 ℃，2號(hào)、3號(hào)高壓加熱器緊急疏水閥溫度約為30 ℃左右，檢測(cè)表明只有1號(hào)高壓加熱器緊急疏水閥存在泄漏。按照所推薦的方法，當(dāng)1號(hào)高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量取值為4.9 t/h時(shí)，高壓加熱器疏水進(jìn)入除氧器管道流量和高加組出口給水流量的迭代計(jì)算值與測(cè)量值基本吻合，此時(shí)機(jī)組熱耗率指標(biāo)為8 179.4 kJ/kWh。數(shù)據(jù)對(duì)比表明：與不考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏相比，兩者相差31.4 kJ/kWh，約0.384%，對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算結(jié)果影響較大。

建議：定量確定高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量，既是機(jī)組閥門檢修的重要依據(jù)，又是汽輪機(jī)性能試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的重要影響因素之一。一方面河北南網(wǎng)目前仍有部分機(jī)組沒有加裝高壓加熱器疏水進(jìn)入除氧器管道的流量測(cè)量裝置，或是測(cè)量數(shù)據(jù)沒有引入DCS系統(tǒng)，缺乏評(píng)估高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量的有效手段，建議加裝相應(yīng)的流量測(cè)量裝置；另一方面建議充分考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模型的影響，以提高試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確性。