高压加热器疏水系统节能技术文档样本.docx

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三、 高压加热器疏水系统节能技术     
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(一)某国产300MW机组高压加热器疏水系统的改进
河北某电厂3、 4号300MW机组的高压加热器疏水系统疏水不畅, 造成疏水水位高而解列, 致使事故放水调节阀常开, 造成凝汽器真空受到严重影响, 回热系统热量损失很大, 事故放水管及疏水管均发生过爆裂, 造成人身伤亡事故。据与运行正常的5、 6号机组高压加热器疏水系统比较后发现, 疏水调节阀孔径偏小, 为此提出了相应的改进措施, 并于 和 分别对4号及3号机组作了改进。改进后的运行表明, 凝汽器热负荷及回热系统热损失均有了降低, 管道流速减慢, 解决了爆管及疏水不畅的问题。
1.高压加热器疏水系统存在的问题
该厂3、 4号机组高压加热器疏水系统自投产以来运行一直不正常, 常因疏水不畅造成疏水水位高而解列, 造成高压加热器事故放水调节阀常开。一部分正常疏水进入除氧器, 另一部分进入事故放水排入凝汽器。以该方式长期运行, 已造成下列问题:
(1)增加凝汽器热负荷, 影响凝汽器真空, 特别是在夏季循环水温度高时影响非常严重。
(2)一部分排入凝汽器事故放水温度较高, 使回热系统带来不应有的热量损失。
(3)事故疏水常开, 事故疏水调节阀后凝汽器疏水扩容器汽水混合介质流速增大, 造成管道磨损加剧, 弯头处尤为突出。
该厂5号机组与3、 4号机组是同型机组, 由于设计合理, 其高压加热器疏水系统未发生以上问题。分析发现, 3台机组设计参数(高压加热器疏水压力、 温度、 流量)基本相同。高压加热器疏水调阀前管道均为同直径、 同管材。只是5号机组调节阀后管径大于3、 4号机组。3、 4号机组高压加热器疏水调节阀与5号机组对比, 孔径偏小。
2.高压加热器疏水系统技术改进方案
针对上述问题, 对3、 4号高压加热器疏水调节阀作以下改进:
(1)将1～3号高压加热器疏水调节阀后管径加粗。1号高压加热器管路由∅273×8加粗至∅325×10;2号高压加热器管路由∅219×9加粗至∅273×8;3号高压加热器管路由∅159×7加粗至∅219×9。
(2)将1～3号高压加热器疏水调节阀疏通能力加大。
(3)为减少系统管道阻力, 将3号高压加热器至2号高压加热器的疏水管道上U形弯部分取掉, 下移6m。
3.改进后的试验结果
改进后的试验结果显示, 当机组负荷为306MW、 给水温度为278℃、 真空为91kPa时, 1号高压加热器至3号高压加热器事故疏水调节阀均呈关闭状态。改造达到了以下目的:
(1)高压加热器事故疏水调节阀呈关闭状态。正常运行时高压加热器疏水能调节水位。
(2)减少了凝汽器热负荷, 解决了凝汽器真空高的影响, 特别是在夏季循环水温度高时。
(3)解决了凝汽器事故放水问题, 提高了回热系统的热经济性。
(4)解决了汽水冲刷磨损减薄发生爆管事故。
(二)某电厂200MW机组疏水系统改造
广东省某电厂200MW机组是型号为N200-230/535/535、 一次中间再热、 凝汽式单轴三缸三排汽口汽轮机。高压加热器水位运行不稳定, 导致高压加热器投入率不高。对疏水系统进行分析改造后, 高压加热器疏水系统故障率由改造前的55%降为0, 高压加热器稳定性及投入率大大提高, 机组热效率相应增加。
1.疏水系统基本情况及存在的问题
机组有8段非调整抽汽, 其中1～3段分别供三台高压加热器加热汽源。回热加热系统配置三台高压加热器、 一台前置式蒸汽冷却器和一台外置式疏水冷却器。三台高压加热器均为U形管表面式加热器, 疏水采用逐级自流的方式。疏水装置为电动式调节装置。高压加热器系统主要存在两类问题: 高压加热器水位运行不稳定, 据运行统计, 严重时一个月高压加热器动作8次, 高压加热器投入率不高;同时, 高压加热器水位不稳定造成高压加热器内钢管冲刷比较严重, 常造成高压加热器内漏。
造成高压加热器疏水系统问题的原因主要有三个方面:
(1)疏水装置调整性能差。高压加热器疏水系统中的疏水装置为KDJ式电动调节装置, 其执行机构机械元件多, 迟缓率大, 很容易出现刹车失灵, 产生过调现象。
(2)高压加热器疏水至除氧器管道支吊架布置不合理。1号高压加热器疏水至除氧器管道在除氧器层没有导向支架。原有支吊架受力不均造成管道膨胀不畅, 如图3-18所示。
(3)高压加热器疏水至除氧器管道管壁偏薄。由于长期被冲蚀, 高压加热器疏水至除氧器管道管壁已由原来的7mm减至4～5mm, 特别是疏水管道弯头处, 由于高压加热器水位的波动, 磨损特别严重, 以致管道弯头处泄漏而造成高压加热器停运。
2.疏水系统改进措施
(1)更换KDJ电动疏水装置。切除KDJ电动疏水装置, 更换为自调节液位控制装置。
(2)改变疏水管道布置方式。原系统在除氧层有7个弯头, 管路较长, 经改进后, 减少了4个弯头和7m的管路, 较大幅度地减少了压力损失。改造后的管路见图3-19。

图3-18　改造前高压加热器
疏水至除氧器管道布置图

图3-19　改造后的管路布置图
(3)更换高压加热器疏水至除氧器管道。为提高管道的强度、 耐蚀、 耐温性能, 将高压加热器疏水至除氧器管道由原来的20号钢更换为不锈钢管, 弯头采用∅219×8不锈钢材料, 并对相应支吊架进行了改造, 减小管道摆动。
3.改造效果
经过对高压加热器疏水系统的改进, 1号机组三台高压加热器在机组运行中都能全部投入。高压加热器疏水系统由于采用了汽液两相流疏水器, 因此自调节能力强, 适应负荷变化范围广, 在机组负荷40%～100%范围内都能实现稳定控制, 保持高压加热器水位在规定范围内运行;增强了机组变工况运行时回热系统的适应性。高压加热器疏水系统故障率由改造前的55%降为0, 高压加热器稳定性及投入率大大提高, 机组热效率提高, 机组的安全性也得到了有效保证。
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