水封法解決600 MW 機(jī)組高加管泄漏的方法及應(yīng)用

蔣 友，郭寶山，周麗宏

(1. 華能國(guó)際電力股份有限公司大連電廠，遼寧大連116100;2. 朝陽(yáng)燕山湖發(fā)電有限公司，遼寧朝陽(yáng)122004;3. 國(guó)電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧大連116431)

在解列高加的情況下運(yùn)行，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性會(huì)降低，影響機(jī)組供電煤耗約10 g/kWh［1］. 按照每天發(fā)電量0.12 億kWh，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)700 元/t 計(jì)算，每天增加發(fā)電成本8.4 萬(wàn)元，因而高加在線檢修便成為電廠一項(xiàng)重要的工作.一旦遇到高加電動(dòng)門無(wú)法關(guān)嚴(yán)，給水沿著高加出口門進(jìn)入高加水側(cè)，沿著漏點(diǎn)進(jìn)入高加汽側(cè)，檢修人員無(wú)法將高加水室解體檢修.要想檢修高壓加熱器，只有將機(jī)組停運(yùn)，而600 MW 機(jī)組啟停機(jī)1 次，不計(jì)算影響電量，也要損失60 萬(wàn)元左右，所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管道布局，利用水封的原理，制定出合理的方案，是一種行之有效的解決方法.

1 高壓加熱器工作模式

高壓加熱器系統(tǒng)由HP1、HP2 和HP3 組成. 在給水進(jìn)入鍋爐前，主給水從除氧器水箱經(jīng)給水泵進(jìn)入高加，高加通過(guò)從汽輪機(jī)抽汽對(duì)給水進(jìn)行再加熱.在正常工作時(shí)高加的疏水去除氧器，危急情況下疏水去凝汽器［2－3］.

1.1 高加水側(cè)

從給水泵來(lái)的給水，通過(guò)給水入口三通閥進(jìn)入高加，在高加內(nèi)進(jìn)行熱交換后通過(guò)給水出口電動(dòng)截止閥進(jìn)入鍋爐，當(dāng)加熱器水位達(dá)到切除水位時(shí)，由液位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，迅速關(guān)閉給水入口三通閥和出口電動(dòng)截止閥，給水走旁路進(jìn)入鍋爐.

1.2 高加疏水

每個(gè)高加的抽汽管道上裝有1 個(gè)電動(dòng)止回閥和隔離閥，從抽汽點(diǎn)到加熱器的抽汽管道應(yīng)設(shè)計(jì)成傾斜的以利于冷凝水的回流.電動(dòng)止回閥和隔離閥與抽汽口之間的管道裝設(shè)放水閥，在每次冷啟動(dòng)前，應(yīng)開(kāi)啟抽汽管道的放水閥，排盡積水. 啟動(dòng)時(shí)應(yīng)緩開(kāi)抽汽閥，設(shè)備溫升不宜大于3 ℃/min.

1.3 高加疏水

正常疏水利用加熱器之間的壓差逐級(jí)自流，從HP1 到HP2，HP2 到HP3，從HP3 到除氧器.正常疏水調(diào)節(jié)閥在低水位時(shí)全關(guān)，在高Ⅰ水位及以上時(shí)全開(kāi).

1.4 高加危急疏水

當(dāng)加熱器水位達(dá)到高Ⅱ、高Ⅲ水位及以上時(shí)，應(yīng)開(kāi)啟危急疏水調(diào)節(jié)閥，將疏水排向凝汽器事故疏水?dāng)U容器.危急疏水調(diào)節(jié)閥在高Ⅰ水位時(shí)全關(guān)，在高Ⅲ水位時(shí)全開(kāi)，同時(shí)解列高壓加熱器.

2 水封法解決泄漏方案

2.1 泄漏情況

高壓加熱器發(fā)現(xiàn)泄漏，解列后發(fā)現(xiàn)高加出口電動(dòng)門關(guān)閉不嚴(yán)，大量給水從泄漏點(diǎn)經(jīng)過(guò)3#高加事故疏水進(jìn)入凝汽器，造成凝結(jié)水泵汽化、不打水，除氧器水位急劇下降，高加水側(cè)壓力、溫度和給水壓力溫度基本一致，不但嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，而且泄漏點(diǎn)還在破壞高壓加熱器相鄰管束.經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，得出結(jié)論認(rèn)為:高加出口門關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏量較大.

2.2 解決方案

由于本次泄漏的是3#高加，并且高加入口門無(wú)法關(guān)嚴(yán)，高溫工質(zhì)是從出口進(jìn)入高加的，只要將從高加出口泄漏的給水用注入凝結(jié)水進(jìn)行降溫，降低高加內(nèi)的溫度，并將冷卻后的混合水通過(guò)放水放掉，這樣3#高加處的溫度和壓力便會(huì)下降.如果采取控制措施，利用3 臺(tái)高加出、入口給水管路安裝高度形成的水封，完全可以將因出口門不嚴(yán)漏入高加的給水封住，當(dāng)3#高加內(nèi)的溫度在危急疏水手動(dòng)門全關(guān)后降至50 ℃以下時(shí)，便可以解體3#高加進(jìn)行檢修工作了.為防止注入的凝結(jié)水溫度低對(duì)高加損壞，可采用2 個(gè)溫度等級(jí)的凝結(jié)水注入高加水側(cè)進(jìn)行分級(jí)降溫.

2.3 具體操作

1)將溫度為80 ℃、壓力為1 MPa 的凝結(jié)水由6#低加入口門前放水并從1#高加入口管路放水門后引入給水管路，使其同因高加出口門不嚴(yán)而漏入高加水側(cè)管路的給水混合，降低高加內(nèi)漏入的給水溫度.如果泄漏量小可以起到降溫的作用，同時(shí)將2#高加出口放空氣門、2#高加入口放水門開(kāi)啟，2#高加水室放水門開(kāi)啟，保證3#高加水側(cè)無(wú)水，開(kāi)啟水側(cè)電動(dòng)門，用疏水門將電動(dòng)門漏出的蒸汽用真空抽走.

2)當(dāng)高加出、入口門中間給水管路溫度降值低于100 ℃時(shí)，將來(lái)自6#低加入口門前放水門處注水逐漸關(guān)小，逐漸開(kāi)啟來(lái)自軸封加熱器出口放空氣門溫度為30 ℃、壓力為3.0 MPa 的凝結(jié)水注入高加水側(cè)降溫，同時(shí)將2#高加出口放空氣門、2#高加入口放水門開(kāi)啟，2#高加水室放水門開(kāi)啟，保證3#高加水側(cè)無(wú)水.如果泄漏量小，能將高加內(nèi)的溫度降至50 ℃以下，便可以對(duì)3#高加進(jìn)行檢修.

3 實(shí)例應(yīng)用

莊河電廠一期工程安裝有2 臺(tái)600 MW 超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組.汽輪機(jī)為哈汽廠生產(chǎn)的超臨界、中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機(jī).系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 臺(tái)高壓加熱器、4 臺(tái)低壓加熱器、1 臺(tái)內(nèi)置式除氧器，機(jī)組額定負(fù)荷時(shí)，給水壓力為28.5 MPa，溫度為275 ℃.

3.1 高加設(shè)備參數(shù)表

高加設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1.

3.2 泄漏情況

3#高加水室有水間斷流出，分析原因?yàn)?#機(jī)組在夜間加減負(fù)荷時(shí)，自軸封加熱器后引出的凝結(jié)水壓力升高，水量加大，而自6#低加引出的注水壓力降低，造成注水量加大，水封水位升高溢流至3#高加出口.

表1 高加設(shè)備參數(shù)表

3.3 處理方法

在2#高加水側(cè)出入口處加裝2 塊高精度壓力表，2#高加出口加裝的是150 kPa(相當(dāng)于15 m 高水柱)的壓力表，2#高加水側(cè)加裝的是0.4 MPa(相當(dāng)于40 m高水柱)的壓力表，當(dāng)前表的指示小于50 kPa，大約35 kPa，也就是說(shuō)2#高加出口管內(nèi)水位在距此壓力表頂部3.5 m 處.由于高加給水管路頂端距離壓力表頂部高度為5 m，因而控制該壓力表指示不超過(guò)50 kPa，水就不會(huì)沿著2#高加水側(cè)入口流到3#高加出口，控制壓力表指示在10 ～40 kPa 內(nèi)，即可保證安全檢修. 控制方法為:當(dāng)壓力表指示升高時(shí)，緩慢關(guān)小軸加出口處注水門，當(dāng)水位降低時(shí)，緩慢開(kāi)大軸加出口處注水門，每次操作半圈至1 圈，監(jiān)視該壓力表最大不得大于50 kPa，最小不得小于0 kPa，以防水封破壞.各班加強(qiáng)監(jiān)視，特別是加減負(fù)荷時(shí)，高加內(nèi)有人作業(yè)時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)視，水位變化時(shí)要少調(diào)、勤調(diào).同時(shí)控制2#高加出口溫度不得大于100 ℃.3#高加出、入口溫度不大于50 ℃.當(dāng)水位達(dá)到4 m 以上且有上升趨勢(shì)時(shí)，立即通知檢修人員停止檢修、撤離高加內(nèi)部，以防人員燙傷.

4 結(jié) 論

高加產(chǎn)生泄漏，就會(huì)大大降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，還有可能造成汽輪機(jī)水沖擊等嚴(yán)重事故. 通過(guò)實(shí)例闡述了當(dāng)高加出口電動(dòng)門關(guān)閉不嚴(yán)，通過(guò)管道布局，利用水封的方法對(duì)泄漏進(jìn)行處理，得到了很好的效果.

［1］段繼鵬.火電廠高壓加熱器頻繁泄漏原因分析［J］.設(shè)備管理與維修，2011(8):28－29.

［2］馬士東，袁洪濤.600MW 超臨界汽輪機(jī)高壓加熱器泄漏原因分析［J］.華電技術(shù)，2010(9):65－67.

［3］戴光仕.高壓加熱器泄漏原因的探討［J］.云南電力技術(shù)，2008，36(6):66.