火電廠高壓加熱器疏水方式改造

姜磊

（中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司熱電分廠汽輪機(jī)車(chē)間，哈爾濱 154854）

中煤龍化化工公司熱電分廠1#2#3#機(jī)采用武漢汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的C12-8.83/3.82型高壓?jiǎn)胃住_動(dòng)、單抽汽凝汽式汽輪機(jī)。自從2004年5月安裝調(diào)試以來(lái)，機(jī)組的高壓加熱器運(yùn)行一直不穩(wěn)定，高壓加熱器疏水經(jīng)常忽高忽低，給機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)極大影響。還在繼續(xù)使用老式高壓加熱器疏水方式——浮子式疏水器——造成了高壓加熱器水位不穩(wěn)定。對(duì)高加進(jìn)行改造，引進(jìn)新式疏水器——?dú)庖簝上嚅y來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

1 浮子式疏水器的工作原理以及弊端

1.1 浮子式疏水器的工作原理

首先，高壓加熱器采用浮子式疏水器是利用浮子來(lái)控制高加中疏水水位的高低。浮子是用過(guò)杠桿和連桿與疏水器的滑閥桿相連，在運(yùn)行中，當(dāng)高壓加熱器水位升高時(shí)，浮子也隨之升高，同時(shí)帶動(dòng)滑閥桿和滑閥一起打開(kāi)疏水閥，加大了疏水的排放量；當(dāng)水位降低時(shí)，浮子也隨之降低，同時(shí)帶動(dòng)滑閥桿和滑閥一起關(guān)小疏水閥，這樣就減少了疏水的排放量。浮子下降到最低位置后，疏水閥全關(guān)，高壓加熱器疏水停止排出，以此來(lái)調(diào)節(jié)高加水位。

1.2 浮子式疏水器的弊端

浮子式疏水器在運(yùn)行中容易出現(xiàn)卡澀，而失去調(diào)節(jié)水位的作用，使高加處于滿水或無(wú)水運(yùn)行。當(dāng)高壓加熱器疏水水位過(guò)低時(shí)，蒸汽的流速會(huì)增加，高速流動(dòng)的汽水混合物對(duì)高加銅管和疏水管進(jìn)行沖刷，引起沖蝕性損傷。同時(shí)，蒸汽會(huì)沿著疏水管進(jìn)入下一級(jí)加熱器，排擠下一級(jí)高壓加熱器抽氣，降低加熱器的經(jīng)濟(jì)型。當(dāng)高壓加熱器疏水水位過(guò)高時(shí)，減少蒸汽和鋼管的接觸面積，使加熱器端差增大，影響換熱效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成汽輪機(jī)進(jìn)水，給機(jī)組的運(yùn)行帶來(lái)極大隱患。在運(yùn)行中，高壓加熱器浮子經(jīng)常損壞，而且三臺(tái)高加接連發(fā)生鋼管泄露事故，導(dǎo)致多次隔離高壓加熱器運(yùn)行，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)巨大影響，造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失。

2 氣液兩相閥的改造措施以及運(yùn)行方式的改變

2.1 氣液兩相閥的技術(shù)改造措施

在停車(chē)期間，1#2#3#機(jī)全部停機(jī)，對(duì)三臺(tái)機(jī)組的高壓加熱器疏水器進(jìn)行改造。把之前的浮子式疏水器改為氣液兩相閥自動(dòng)調(diào)節(jié)液位控制器。氣液兩相閥疏水器主要由外殼、噴嘴、擴(kuò)壓段和相應(yīng)的連接管件所組成，噴嘴和擴(kuò)壓段組成縮放形的通道。當(dāng)疏水進(jìn)入疏水調(diào)節(jié)器后，先在噴嘴中收縮加速，來(lái)自信號(hào)管的一定量的氣體進(jìn)入閥腔，與疏水混合作用后流出疏水調(diào)節(jié)器。疏水器的作用是控制輸水管口的出水量。疏水器調(diào)節(jié)原理為：當(dāng)高壓加熱器內(nèi)水位上升時(shí)，信號(hào)管內(nèi)水位也隨之上升，導(dǎo)致發(fā)送的調(diào)節(jié)蒸汽量減少，所以通過(guò)疏水器中的蒸汽量減少，喉部有效通流面積增加，疏水量增加，加熱器水位隨之下降。反之，當(dāng)高壓加熱器水位下降時(shí)，汽液混合物信號(hào)增加，減少喉部有效通流面積，疏水流量降低，高壓加熱器水位上升，所以達(dá)到調(diào)節(jié)疏水水位的目的。

2.2 運(yùn)行方式的改變

在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，準(zhǔn)備預(yù)暖高壓加熱器水側(cè)，利用除氧器給水并通過(guò)水側(cè)放水門(mén)緩緩放水來(lái)提高高壓加熱器水側(cè)溫度，控制高加金屬壁溫升小于2.5℃/min，注水時(shí)間應(yīng)不少于1h。當(dāng)銅管溫度達(dá)到規(guī)程要求時(shí)，關(guān)閉水側(cè)放水門(mén)，待機(jī)組功率達(dá)到8MW以上時(shí)，準(zhǔn)備投入高壓加熱器汽側(cè)。投入高壓加熱器汽側(cè)時(shí)，由低到高，稍開(kāi)高加抽汽門(mén)，控制給水溫度小于1.0℃/min，保持高加汽側(cè)壓力小于1.0MPa，暖體時(shí)間不少于90min，在暖體過(guò)程中，應(yīng)稍開(kāi)高壓加熱器導(dǎo)低加疏水門(mén)。暖體結(jié)束，高加出口水溫達(dá)206℃，由低壓到高壓依次開(kāi)啟高加抽汽門(mén)，完成高加投運(yùn)。高壓加熱器停運(yùn)時(shí)，機(jī)組負(fù)荷減至8MW以下，由高壓到低壓依次緩慢關(guān)閉抽汽門(mén)，注意控制給水溫度下降速度小于1.5℃/min，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)高加內(nèi)壓力低于除氧器壓力0.2MPa時(shí)，開(kāi)啟高加導(dǎo)低加疏水門(mén)，關(guān)閉導(dǎo)除氧器疏水門(mén)，關(guān)閉導(dǎo)凝汽器抽空氣門(mén)。逐漸全關(guān)高加抽汽門(mén)，關(guān)閉導(dǎo)低加疏水門(mén)。開(kāi)啟高加抽汽管和加熱器汽側(cè)疏水門(mén)。鍋爐給水走旁路，打開(kāi)高加水側(cè)保護(hù)電磁閥，關(guān)閉入口聯(lián)承閥，注意給水壓力變化，出口強(qiáng)制手輪關(guān)閉，斷開(kāi)高加保護(hù)開(kāi)關(guān)。使高壓加熱器系統(tǒng)完全隔離，使其自然冷卻。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益

高壓加熱器疏水問(wèn)題解決后，解決了機(jī)組負(fù)荷過(guò)低的問(wèn)題。三臺(tái)機(jī)組平均發(fā)電量由原來(lái)的9MW左右，改為現(xiàn)在全部滿負(fù)荷12MW運(yùn)行，每小時(shí)可以至少增加2～3MW的發(fā)電量。年發(fā)電小時(shí)數(shù)按6 000h計(jì)算，電價(jià)按0.34元/kw·h，改造前直接發(fā)電產(chǎn)值為1 836萬(wàn)元，改造后直接發(fā)電產(chǎn)值為2 448萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，改造后單臺(tái)機(jī)組年創(chuàng)產(chǎn)值直接增加612萬(wàn)元，三臺(tái)機(jī)組可年增加產(chǎn)值1 836萬(wàn)元，是改造前產(chǎn)值的1倍。

3 結(jié)語(yǔ)

三臺(tái)機(jī)組高壓加熱器疏水系統(tǒng)改造完畢后，穩(wěn)定運(yùn)行，在70%～100%負(fù)荷范圍內(nèi)，高壓加熱器疏水水位可以自動(dòng)調(diào)整并保持在規(guī)程規(guī)定范圍內(nèi)；大大增強(qiáng)了機(jī)組在變工況運(yùn)行以及回?zé)嵯到y(tǒng)的適應(yīng)穩(wěn)定性，同時(shí)提高了三臺(tái)機(jī)組的熱效率和運(yùn)行安全可靠性。改造過(guò)的高加疏水氣液兩相閥裝置不僅減少了檢修維護(hù)的工作量，而且省去了大筆時(shí)間和維護(hù)費(fèi)用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。