330MW機(jī)組給水溫度低原因分析及處理

摘要：大唐琿春發(fā)電廠針對3號330MW機(jī)組運(yùn)行中最終給水溫度偏低問題，通過采取水位調(diào)整試驗(yàn)、高加水室分隔板漏泄檢查治理、6號高加蒸汽冷卻器水室分隔板預(yù)留孔部分封堵等措施，徹底解決了給水溫度低的問題。

關(guān)鍵詞：給水溫度 ?高壓加熱器 ?分隔板 ?漏泄 ?封堵

1 簡介

大唐琿春發(fā)電廠（以下簡稱琿春廠）2*330MW機(jī)組，其中3號機(jī)組汽輪機(jī)系北京北重汽輪電機(jī)有限公司引進(jìn)法國阿爾斯通公司（ALSTHOM）技術(shù)生產(chǎn)的亞臨界一次中間再熱沖動凝汽式三缸兩排汽汽輪機(jī)。汽輪機(jī)設(shè)計(jì)型號為N330-17.75/540/540，THA工況功率330MW，主蒸汽壓力17.75MPa，主蒸汽溫度540℃，再熱蒸汽溫度540℃，主蒸汽流量為919t/h，給水溫度252.83℃。每臺機(jī)組配杭州鍋爐集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的HP7、HP6、HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）3臺倒立式∪型管高壓加熱器，均已裝配高加大旁路系統(tǒng)。采用出口壓力為25.5MPa調(diào)速電動給水泵給水。給水從給水泵和給水入口三通閥通過，到達(dá)高加，在其內(nèi)部完成熱交換，然后通過給水出口三通閥進(jìn)入鍋爐。加熱器水位與切除水位持平后，給水出入口三通閥在液位開關(guān)信號的指示下立即關(guān)閉，使給水從旁路到達(dá)鍋爐。高加給水系統(tǒng)簡圖見圖1。

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2 存在問題

最終給水溫度是指汽輪機(jī)高壓給水加熱系統(tǒng)大旁路后的給水溫度值。給水溫度是汽輪發(fā)電機(jī)組的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)，給水溫度下降會提高汽輪機(jī)熱耗率，發(fā)電時煤耗增加會降低經(jīng)濟(jì)效益。最終給水溫度與高壓加熱器進(jìn)汽壓力、加熱器水位、水室分隔板漏泄、高加旁路嚴(yán)密與否、高加鋼管清潔程度等因素有關(guān)。

機(jī)組從2006年開始投入運(yùn)行，起初的給水溫度符合設(shè)計(jì)要求（THA工況252.83℃）。運(yùn)行三年以后，給水溫度逐漸降低。2010年4月3日檢查時發(fā)現(xiàn)，給水溫度分別比設(shè)計(jì)偏低5.44℃，且6號、7號高加給水端差和疏水端差都已超過設(shè)計(jì)值。給水端差超出6.0℃，疏水端差超出0.7℃，大大降低了發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

3 原因分析

3.1 高加系統(tǒng)檢查

按設(shè)計(jì)要求檢查高壓加熱器系統(tǒng)抽汽逆止閥和加熱器進(jìn)汽閥，確保其處于無節(jié)流的全開狀態(tài)。檢查高加放空氣系統(tǒng)，確認(rèn)空氣門開度符合技術(shù)要求，進(jìn)行空氣門調(diào)整給水溫度、端差的變化不明顯。如果高加系統(tǒng)出入口三通閥無泄漏現(xiàn)象，嚴(yán)密性較好，將高加系統(tǒng)出口給水溫度與爐側(cè)最終給水溫度作對比時，二者的溫度就是相同的。

3.2 高壓加熱器水位核對與水位調(diào)整試驗(yàn)

HP7高壓加熱器分為過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段、疏水冷卻段。其中，凝結(jié)段和疏水冷卻段是HP6高壓加熱器的主要組成部分，而過熱蒸汽冷卻段則構(gòu)成了HP6高加蒸汽冷卻器。高壓加熱器疏水按照“HP7→HP6→除氧器”的順序逐級自流。圖2為高加水位控制情況。

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圖2 ?高加水位控制圖

高壓加熱器水位達(dá)到高一值時，來高水位報警;達(dá)到高二值，來高二值報警，事故疏水閥全開;到高三值時把給水旁路三通閥打開，抽汽止回閥和電動閘閥自動關(guān)閉，開啟抽汽管道疏水閥，打開啟停放水門，解列高加。

2010年廠熱力試驗(yàn)組按照設(shè)計(jì)高加水位控制圖，現(xiàn)場核對并標(biāo)記好高加水位，同時通過試驗(yàn)調(diào)整6號、7號高加水位。按照試驗(yàn)要求，使6號、7號高加水位超過高一值。這雖然在一定程度上降低了高加上、下端差，但收效甚微。

3.3 高壓加熱器水室檢查與處理

3.3.1 HP7、HP6高壓加熱器

一般是在管板上焊接HP7、HP6高壓加熱器半球形水室，在半球形封頭上焊接給水出入口的接管和入孔。焊接在內(nèi)壁上的流程分隔板是水室的主要構(gòu)造。流程分隔蓋板和密封墊片用螺栓固定在流程分隔板上。2010年3月，利用3號機(jī)小修機(jī)會，解體檢查6、7號高壓加熱器水室，發(fā)現(xiàn)水室分隔板的密封墊片已受到嚴(yán)重的沖刷。遂用石墨墊片替換了石棉墊片，并對密封間隙作了相應(yīng)調(diào)整。

檢修后的高加系統(tǒng)，6號高加給水端差與疏水端差都有所下降，降幅分別是6.52℃、1.69℃。7號高加給水端差與疏水端差也明顯下降，降幅分別是7.95℃、1.92℃。這個水平與設(shè)計(jì)要求非常接近。而且在相同工況下，3號機(jī)給水溫度升高了4.21℃。檢修前后相關(guān)參數(shù)對比見表1。

表1 ?3號機(jī)檢修前后相關(guān)參數(shù)對比

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3.3.2 HP6蒸汽冷卻器

HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）的水室基本類似于HP7、HP6高壓加熱器。但是HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）的水室分隔板上多了一300×145的方孔，構(gòu)成了給水內(nèi)部旁路，減小給水在管內(nèi)流速，降低給水阻力損失。

3號機(jī)三閥全開工況蒸汽冷卻器給水溫升值應(yīng)該達(dá)到4.93℃，而在2011年大修前試驗(yàn)三閥全開工況蒸汽冷卻器的溫升值只能達(dá)到3.33℃，溫升降幅32.65%。二段抽汽經(jīng)過蒸汽冷卻器溫降設(shè)計(jì)值是192.16℃，實(shí)際溫降值130.66℃，降幅32%。

2011年4月，在3號機(jī)檢修中發(fā)現(xiàn)水室分隔板密封墊片沖刷嚴(yán)重，檢修中將石棉墊片更換為石墨墊片并調(diào)整了密封間隙。從增加蒸冷器換熱性能出發(fā)，同杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司技術(shù)部溝通預(yù)留方孔部分封堵事宜，廠家經(jīng)核算后，為了通過提高管內(nèi)給水的流速來改善蒸冷器換熱性能，同意封堵方孔，但封堵后必須留有150×145的方孔。為修后高加運(yùn)行安全可靠，堵孔后須留設(shè)160×145的方孔，也就是說只封堵46.67%。經(jīng)過封孔處理，蒸汽冷卻器給水溫升值4.43℃，二段抽汽經(jīng)過蒸汽冷卻器溫降值184℃，基本恢復(fù)正常值。

4 結(jié)束語

針對運(yùn)行中的3、4號330MW機(jī)組最終給水溫度偏低的現(xiàn)象，琿春廠嘗試通過試驗(yàn)調(diào)整高加水位，檢修高加水室分隔板漏泄問題，配以6號高加蒸汽冷卻器水室分隔板預(yù)留孔部分封堵等措施，有效改善了機(jī)組給水溫度低的問題，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]段秋剛.大型機(jī)組全程給水控制的若干問題研究[J].山西電力，2007（S1）.

[2]葉江明主編.電廠鍋爐原理及設(shè)備[M].中國電力出版社，2004.

[3]李志才，李家偉，張麗，林樹岐.330MW機(jī)組給水溫度偏低原因分析及措施[J].吉林電力，2012（01）.

作者簡介：

張世偉（1973-），男，工程師，發(fā)電管理部汽機(jī)專工，多年從事火力發(fā)電廠汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析研究。