汽轮机机组安装两相流疏水调节器项目可行性研究报告.doc

可行性研究报告
汽轮机机组安装两相流疏水调节器项目

2011-6-14

目录
1. 概述（改造前设备状况）： 4
1.1. 项目来源： 4
1.2. 系统概况： 4
1.3. 设备规范： 4
1.4. 运行方式： 4
1.5. 运行情况： 4
2. 改造的必要性的技术分析及结论： 5
2.1. 改造理由： 5
2.2. 解决办法： 5
2.3. 改造的必要性： 5
2.4. 方案一 6
2.4.1. 方案概述： 6
2.4.2. 施工图纸： 10
2.4.3. 施工条件： 10
2.4.4. 工艺要求： 11
2.4.5. 施工安排： 11
2.4.6. 外租设备： 11
2.4.7. 特殊工具： 11
2.4.8. 关键技术： 11
2.4.9. 关键工序： 11
2.4.10. 质量监督： 11
2.4.11. 项目负责人： 11
2.4.12. 外委理由： 11
2.4.13. 改造所需设备和材料清单：（单台机数量） 11
2.5. 设备费包括： 12
2.6. 方案二 12
3. 改造方案的技术论证： 13
3.1. 技术可行性： 13
3.2. 方案技术上的合理性： 13
3.3. 应用效果 13
3.4. 方案比较： 13
4. 投资费用： 14
4.1. 方案一（所有费用按单台机组计算） 14
4.1.1. 设备费：3.75万元 14
4.1.2. 材料费： 14
4.1.3. 安装费： 14
4.1.4. 工机具使用费：无 14
4.1.5. 其他费用：无 14
4.2. 方案二： 14
5. 改造效益预评估： 15
5.1. 方案一 15
5.1.1. 安全评估： 15
5.1.2. 经济评估： 15
5.1.3. 环保评估： 15
5.1.4. 其他评估： 15
5.2. 方案二：无 15
6. 综合论证及结论： 16
6.1. 效益计算分析： 16
6.2. 结论： 16
7. 附件： 17
7.1. 合理化建议 17
7.2. 预算 17
7.3. 施工图 17
7.4. 设备或主要材料的厂家资料介绍 17
7.5. 原始记录 17
7.6. 其他 17

1. 概述（改造前设备状况）：
1.1. 项目来源：
引进实用新技术
1.2. 系统概况：
1.3. 设备规范：
＃1＃2机组为N（C）200/160-12.7/535/535型汽轮机，＃3＃4机组为C135/N200—12.7/535/535型汽轮机，各机组#8低加均为上海动力设备厂生产的JD-350-8型低加。
1.4. 运行方式：
随机组长期运行。
1.5. 运行情况：
#1-4机组#8低加在日常运行中长期处于低水位或无水位状态，且疏水调节器动作迟缓。#8段抽气管壁温差随机组负荷波动大，最大温差高达40℃。
2. 改造的必要性的技术分析及结论：
改造理由及其形成原因的技术分析：
2.1. 改造理由：
我公司#1-4机组#8低加长期处于低水位或无水位运行，严重威胁到#8低压加热器的安全运行； #8段抽气管管壁温差随机组负荷波动大，最大温差高达40℃，严重威胁到#8段抽汽管的安全运行。因此急需对#8低加疏水系统进行改造。
2.2. 解决办法：
改用SWQ-IV型汽液两相流自调节液位控制器，该控制器是基于流体力学理论和控制原理，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的液位控制器，能实现水位自动稳定调节。
2.3. 改造的必要性：
因现有的疏水调节阀无法满足加热器正常水位要求，目前我公司#1-4机组#8低压加热器长期处于低水位或无水位运行。加热器长期处于低水位运行状态，可能造成汽水混合物沿着加热器进入疏水管道， 造成管道强烈振动、磨损，威胁着设备的安全；加热器处于无水位运行，则严重威胁到加热器换热管以及加热器及#8段抽汽管的安全运行。改造方案：
2.4. 方案一
2.4.1. 方案概述：
将现装的#1-4机组#8低加疏水电动调节阀拆除，安装SWQ-IV型汽液两相流自调节液位控制器。
一、特点及型号
该控制器是基于流体力学理论和控制原理，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的液位控制器。本液位控制器勿需外力驱动，属自力式智能调节，需消耗少量的汽（约为排水量的1～2％）作为执行机构的驱动源。该液位控制器由调节器和信号管两部分组成。该控制器在火电厂加热器上的连接系统如图1-01、图1-02所示。 图中信号管的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于自动调节系统中的执行机构。其调节原理是：当加热器的水位升高时，信号管内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器中两相流的汽量减少、水量增加，加热器的水位随之下降。反之亦然。由此实现了加热器水位的自动控制。
设备的型号、技术规范、性能(ＳＷＱ－Ⅳ型汽液两相流自调节液位控制器参数)
型 号：ＳＷＱ－Ⅳ型
疏 水 量：≤200T/h
工作压力：４.０ＭＰa
工作温度：≤４５０℃
工作介质：水及水蒸汽
负荷调节范围：５０％－１００％的机组额定负荷
加热器水位控制范围：+50mm～－50mm
调节器公称尺寸：DN200/125
壳 体 材 质：铸钢（ZG25Ⅱ）
喷嘴及孔板材质：不锈钢1Cr18Ni9Ti.
二、控制器安装方法
调节器上有一箭头标明了疏水的流向。调节器疏水进口端装有一孔板，出口端装一喷嘴，注意不要装反。调节器安装位置尽可能靠近加热器疏水的出口处。
汽液两相流自调节液位控制器有两种安装方式，分别为水平安装和垂直安装。
如下图：图1-01、图1-02。具体根据现场情况定调节器的安装方式。

1—加热器疏水出口管 　 2—调节器
3—调节门（调节器入口门闸阀）　4—调节器出口门（闸阀）
5—调节器旁路门（闸阀）　　　　6—信号管
7—信号门（闸阀
三、信号管的安装
信号管的做法主要根据加热器芯管与壳体的距离及芯管下端与加热底部的空间是否允许伸入加热器来选择，一般有三种：见图1-04ABC。信号管在加热器外壳上的开孔方法，加强板的选用，焊接方式及采用的焊条依据有关部门的书面技术措施为准。

图A是信号管伸入加热器并带有45°的斜切口。
图B 是信号管伸入加热器并带有90°弯头。
图C 是接管座形式（信号管不伸入加热器）。
在特殊情况下，根据现场具体情况灵活决定。
四、安装注意问题
调节器及信号管的安装非常关键，加热器的正常水位一定要标定准确无误，否则，加热器运行时，将偏离正常水位。
加热器正常的水位线的标定：由于额定工况下实际运行端差与设计端差相差较大，最好采用实验方法将加热器水位调至经济水位，再按此水位标定自调节液位控制器安装后的工作水位。
调节器和信号管的布置要尽量紧凑，并且尽量靠近加热器，疏水管路应尽可能短，系统阀门必须保证严密，以免影响液位控制器的自调节特性。
（调节器安装好后，#3、#4机组#8低加的多级水封保持不动，继续使用。）
五、设备调试
各加热器的液位控制器在未投运之前，应将调节阀3与调节器出口阀4信号阀7全开，调节器旁路阀5开50%左右，这时加热器无水位或水位很低，属正常情况。
缓慢关闭旁路阀5，同时观察加热器水位变化，当旁路阀全关时，加热器水位达到正常水位或略高于正常水位，且能保持稳定状态，表示调试结束。
当旁路阀5全关后，加热器水位未达到正常水位时，则缓慢关闭调节阀3，直至加热器水位达到正常水位或略高于正常水位，并能保持稳定状态，即调试完毕。
当旁路阀5全关后若加热器水位高于正常水位，且继续上升，不能达到稳定状态时，则缓慢开启旁路阀5，直至加热器水位回落到正常水位并能保持稳定状态，即调试完毕。
调试成功后各调好的阀门位置尽量不要随意变动。
若经上述调试后加热水位仍不理想时，则表示实际运行的疏水量与设计通过调节器的疏水量有较大差别，则需要对调节器内部构件的尺寸进行核算及调整，直至达到运行正常。
2.4.2. 施工图纸：
随设备提供。
2.4.3. 施工条件：
机组停运期间进行。
2.4.4. 工艺要求：
施工时需与加热器制造厂家沟通确定筒体上开孔事宜并事先通过本厂压力容器工程师的书面认可。其他按电力建设施工及验收技术规范执行（管道容器篇）。
2.4.5. 施工安排：
机组大、小修中实施。
2.4.6. 外租设备：
无。
2.4.7. 特殊工具：
无
2.4.8. 关键技术：
两相流疏水调节器型号管标高的确定，焊口采用氩弧打底、电焊盖面
2.4.9. 关键工序：
筒体开孔，控制器安装
2.4.10. 质量监督：
检修班组质检员、班组技术员、专工，生技专工共同进行。
2.4.11. 项目负责人：
2.4.12. 外委理由：
由于#8低加安装两相流疏水调节器的工作量大，加之本班人员少，无法完成该项工作，因此，需外委实施。
2.4.13. 改造所需设备和材料清单：（单台机数量）
序号
名称
数量
材质
型号
备注
1
SWQ-IV型汽液两相流自调节液位控制器
1
1Cr18Ni9Ti
SWQ-IV

2
闸阀
3

Z41H-25，DN150，PN2.5Mpa。

3
闸阀
1

Z41H-25，DN125，PN2.5Mpa。

4
90°弯头
5
1Cr18Ni9Ti
φ159×8

5
90°弯头
3
1Cr18Ni9Ti
φ133×8

6
等径三通
2
1Cr18Ni9Ti
φ159×8

7
不锈钢管
4米
1Cr18Ni9Ti
φ133×8

8
不锈钢管
6米
1Cr18Ni9Ti
φ159×8

2.5. 设备费包括：
设备、技术资料、技术服务费、设备的运杂费及指导性的安装调试费。
2.6. 方案二
无
3. 改造方案的技术论证：
3.1. 技术可行性：
两相流液位控制器已在内地多家电厂应用，在我厂#3高加中也已经安装使用，成熟可靠，方案可行。
3.2. 方案技术上的合理性：
3.3. 应用效果
应用新型控制器后，能解决#8低加低水位或者无水位问题，带来很好的经济安全效益；可以降低#8段抽汽管管壁温差，提高设备的安全运行系数。同时现场检修和运行维护工作量大幅度下降，节省检修费用，降低劳动强度。其次，由于新型水位控制器没有气动和电动热工控制系统及复杂的热工附属设备，从而减少了维护人员，大大提高了设备的运行管理水平。
3.4. 方案比较：
无
4. 投资费用：
4.1. 方案一（所有费用按单台机组计算）
4.1.1. 设备费：3.75万元
4.1.2. 材料费：
设备定货后根据接口尺寸确定材料，初步估价3.3万元（阀门、管子、弯头、三通等估价为2.8万元、保温为0.3万元、土建材料为0.2万元）
4.1.3. 安装费：
1台机共约需要90个工日（安装：50工日、土建：20工日、保温：10工日、起重架子：10工日），每工日估价200元，计1.8万元。
4.1.4. 工机具使用费：无
4.1.5. 其他费用：无
合计：8.85万元
共计：35.4万元（按4台机组计算）
4.2. 方案二：
无
5. 改造效益预评估：
5.1. 方案一
5.1.1. 安全评估：
安装汽液两相流控制器后，能保证#1-4机组#8低压加热器在正常水位运行，减少管道冲刷，降低#8段抽汽管管壁温差，保证机组安全运行。
5.1.2. 经济评估：
略。
5.1.3. 环保评估：
　　实施该项目不影响环境。
5.1.4. 其他评估：
　　无
5.2. 方案二：无
6. 综合论证及结论：
6.1. 效益计算分析：
安装两相流液位控制器，实现低加水位自动控制，提高了系统的经济性和安全性，同时节约维护成本，具有很好的经济效益和安全效益。
6.2. 结论：
　　方案可行。
7. 附件：
7.1. 合理化建议
7.2. 预算
7.3. 施工图
7.4. 设备或主要材料的厂家资料介绍
7.5. 原始记录
7.6. 其他
目录
1. 概述（改造前设备状况）： 4
1.1. 项目来源： 4
1.2. 系统概况： 4
1.3. 设备规范： 4
1.4. 运行方式： 4
1.5. 运行情况： 4
2. 改造的必要性的技术分析及结论： 5
2.1. 改造理由： 5
2.2. 解决办法： 5
2.3. 改造的必要性： 5
2.4. 方案一 6
2.4.1. 方案概述： 6
2.4.2. 施工图纸： 10
2.4.3. 施工条件： 10
2.4.4. 工艺要求： 11
2.4.5. 施工安排： 11
2.4.6. 外租设备： 11
2.4.7. 特殊工具： 11
2.4.8. 关键技术： 11
2.4.9. 关键工序： 11
2.4.10. 质量监督： 11
2.4.11. 项目负责人： 11
2.4.12. 外委理由： 11
2.4.13. 改造所需设备和材料清单：（单台机数量） 11
2.5. 设备费包括： 12
2.6. 方案二 12
3. 改造方案的技术论证： 13
3.1. 技术可行性： 13
3.2. 方案技术上的合理性： 13
3.3. 应用效果 13
3.4. 方案比较： 13
4. 投资费用： 14
4.1. 方案一（所有费用按单台机组计算） 14
4.1.1. 设备费：3.75万元 14
4.1.2. 材料费： 14
4.1.3. 安装费： 14
4.1.4. 工机具使用费：无 14
4.1.5. 其他费用：无 14
4.2. 方案二： 14
5. 改造效益预评估： 15
5.1. 方案一 15
5.1.1. 安全评估： 15
5.1.2. 经济评估： 15
5.1.3. 环保评估： 15
5.1.4. 其他评估： 15
5.2. 方案二：无 15
6. 综合论证及结论： 16
6.1. 效益计算分析： 16
6.2. 结论： 16
7. 附件： 17
7.1. 合理化建议 17
7.2. 预算 17
7.3. 施工图 17
7.4. 设备或主要材料的厂家资料介绍 17
7.5. 原始记录 17
7.6. 其他 17
7.7.