高压给水加热器正常疏水管道振动原因分析及应对策略.pdf

第 4期 2 0 1 5年 7月 锅炉制造 B0I LER MANUF ACTURI NG No 4 J u 1 2 01 5 高压给水加热器正常疏水管道振动 原 因分析及应对策略 邓国锋， 苏 钊， 佟宝玉 ( 哈 尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 ) 摘要： 高压给水加热器是汽轮机发电机组回热系统中的重要设备， 运行高压给水加热器可以提高锅炉给水 温度 ， 降低机组热耗。其能否安全运行对整个 回热系统有着重要的影响， 而正常疏水管道振动是高压给水加 热器常见的问题之一。本文主要对高压加热器正常疏水管道振动的原因进行了分析 ， 并提出了详细的应对策 略， 对高压加热器的设计、 制造及电厂运行具有借鉴意义。 关键词： 卧式 ； 高压给水加热器； 疏水 ； 管道； 振动 中图分类号： T K 2 6 4 1 文献标识码 ： A 文章编号： C N 2 3 1 2 4 9 ( 2 0 1 5 ) 0 4 0 0 4 70 2 An s l y s i s o n n o r l m d d r a i n p i p e v i b r a t i o n o f h i g h p r e s s u r e f e e d wa t e r h e a t e r a n d i t s c o u n t e r me a s u r e D e n g G u o f e n g ， S u Z h a o ， B a o y u ( Ha r b i n b o i l e r C o ， L t d ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6 C h i n a ) Abs t r a c t ： Hi g h p r e s s ur e f e e d wa t e r h e a t e r i s t h e k e y a u x i l i a r y e q u i p me n t i n a n e x t r a c t i o n s t e a m s y s - t e m o f s t e a m t u r b i ne g e n e r a t i o n un i t ，wh i c h c a n r a i s e t h e t e mpe r a t u r e o f f e e d wa t e r a nd r e d u c e t he e n e r g y l o s s Th e s a f e t y o f hi g h p r e s s ur e f e e d wa t e r h e a t e r h a s a g r e a t i n flu e n c e o n t h e wh o l e e x t r a c t i o n s t e a m s y s t e m No r ma l d r a i n pip e v i br a t i o n i s o n e o f t h e c o mmo n p r o b l e ms o f h i g h p r e s s u r e f e e d - wa t e r h e a t e r Th e c a us e s o f n o rm a l d r a i n p i p e v i b r a t i o n h a v e be e n a n a l y z e d a n d d e t a i l e d c o u n t e r me a s r u e s h a v e b e e n p u t f o r wa r d i n t h i s a r t i c l e ，w h i c h i s u s e f u l t o t h e d e s i g n，f a b r i c a t i o n a n d o p e r a t i o n o f HP h e a t e r s Ke y wo r d s： h i g h p r e s s u r e f e e d wa t e r h e a t e r ； d r a i n； pi pe； v i b r a t i o n O 前 言 高压给水加热器 ( 简称高加) 是利用 汽轮机 的抽汽来加热锅炉给水的设备 ， 它可以提高电厂 热效率 ， 节省燃料 ， 并有助于机组安全运行 。常规 火电厂汽轮机回热系统见图 1 。 如果高加发生故障 ， 一旦停运 ， 给水只能通过 旁路管道进入锅炉 ， 会大大降低进人锅炉 的给水 温度 ， 从而增加燃料耗量增加发电成： ， 降低机组 经济性 ， 同时还会给锅炉和汽轮机 的安全运行带 图 1 常规火电厂汽轮机回热系统示意图 来威胁 。 所以 ， 当高加在运行 中出现不正 常的情 收稿 日期 ： 2 0 1 5一O 1 1 2 作者简介 ： 邓 国锋( 1 9 8 7一) ， 男 ， 黑龙江人， 助理 工程 师， 学士学位 ， 2 0 1 0年 毕业于 西安交通大学 ， 现从事汽轮机辅机 设计 开发工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 8 锅炉制造 总第 2 5 2期 况时 ， 应及 时进行分析检查 ， 保 证高加 的正常运 行。而正常疏水管道振动是常见的高加运行问题 之一。高加疏水管道振动会危急高加本体和正常 疏水管道的使用 寿命 ， 给机组运行带来极大的安 全隐患。故而当发现高加正常疏水管道振动时， 应马上进行原因分析 ， 并及时解决 。 1 高加正常疏水管道振动产生的原因 由于电厂运行环境的复杂性 ， 导致高加正常 疏水管道振动的原因有很多 ， 常见 的高加正常疏 水管道振动原因有 以下几个 ： 1 ) 由虚假液位 引起 。若液位测量 的结 果不 能反映高加真实液位 ， 则可能会导致正常疏水 阀 门和危急疏水阀门错误动作 ， 使高加内部 的实际 液位很低 ， 导致壳侧蒸汽进入疏水段 ， 形成汽液两 相流， 对管道产生冲击 ， 从而引起管道晃动 。 2 ) 由疏水压阻过大 引起 。若正常疏水 调节 阀或疏水流入除氧器处的逆止 阀故障 ， 会导致疏 水压阻变大， 导致疏水不畅， 也会引起管道晃动。 3 ) 由于事故疏水调节 阀不严 引起 。事故疏 水调节阀关闭不严密 ， 会造成疏水大量泄漏 ， 造成 疏水水位过低 。无 法保证疏水冷却段 的水封作 用， 产生蒸汽混合进入到疏水冷却段， 引起管道晃 动 。 4 ) 管道的吊架松动 ， 导致疏水管道晃动。 5 ) 由高加 内部包壳 泄漏引起 的。若 高加 内 部包壳泄漏 ， 会导致壳侧蒸汽从泄漏处进人疏水 管道 ， 从而形成汽液两相流 ， 引起管道晃动。 2 高加正常疏水管道振动的应对策略 若高加正常疏水管道振动是 由( 1 )一( 4 ) 引 起 的， 则解决措施相对较简单 ， 调整液位计 ， 更换 正常、 事故疏水调节阀或加固吊点即可 ， 但若是 由 于疏水包壳泄漏 ， 则检修起来 比较麻烦 ， 需割开疏 水管道或高加抽壳才能进行检修 ， 所 以需要逐条 排查 ， 确定不是其余 四方面原因时 ， 再考虑疏水包 壳泄漏这一原因。 对 以上原因的排查 ， 需要做以下工作 ： 1 ) 检查双室平衡容器、 液位计接管 以及仪表 管排 ， 看是否有异物堵塞 。 2 ) 污垢沉积会堵塞平衡管上的针型阀、 传感 器表管 ， 故需检查平衡管上的针型阀、 传感器表管 是否正常。 3 ) 磁力浮子式水位计污垢使 浮子质量改变， 从而改变水位 的指示值。在以往的检修过程中发 现 ： 三段式浮子内部的磁铁松动， 它将影响水位计 处滚动飘子 ， 磁吸作用对应的指示改变。若在水 位计筒底部有大量污垢 ， 污垢的存 积一定 的高度 也会影响水位计在较低液位 的准确指示。故需对 水位计进行检查。 4 ) 检查正常疏水调节阀、 危急疏水调节阀以 及 逆 止 阀。 5 ) 检查疏水管道的吊架是否牢固。 若排查工作完成后仍未解决正常疏水管道的 振动 问题 ， 则很可能是高加的疏水包壳泄漏 了。 建议尽快进行进行检修。高加 的换热管被给水淹 没 ， 在液面处对换热管的腐蚀和冲刷会加剧 ， 且疏 水段 的换热管受到汽液两相流的冲击 ， 也影响换 热管的使用寿命 ； 疏水管道 的晃动会危 急高加本 体和疏水管道的使用寿命 ， 存在安全隐患。 3 临时解决措施 若正常疏水管道振动是 由高加疏水段包壳泄 漏引起 的， 且 由于电厂运行维护的实际情况 ， 暂时 没有大修安排， 那么这时可以采取一些临时的解 决措施。 1 ) 将高加正常疏水调节 阀完全关 闭， 打开事 故疏水调节阀， 通过事故疏水调节 阀来调节高加 水位 。这一临时解决措施将高加正常疏水 的热能 完全浪费了， 对机组经济性影响较大， 会导致整个 机组的煤耗增大 ， 但正常疏水管道则不会振动。 2 ) 根据实际运行情况 ， 适当调整高高加的正 常水位及高一、 高二水位， 高三水位保持不变 。调 高高加水位可能使水位淹没高加疏水段 的泄漏处 或减少进入正常疏水管道的蒸汽量 ， 使高加的疏 水管道不振动或振动减弱。这一临时解决措施不 会浪费正常疏水的热能， 但会使高加壳侧换热管 被大量淹没 ， 可能会导致高加的给水温升降低 ， 但 由于高加的换热面积一般 留有 1 0 左右 的裕量 ， 所以对给水温升 的影响不会特别大。还有高加的 换热管被给水淹没 ， 在液面处对换热管 的腐蚀和 冲刷会加剧 ， 而疏水段 的换热管受到汽液两相 流 的冲击 ， 也影响换热管的使用寿命 ， 所以只作为临 时解决措施。 4 结束语 高加正常疏水管道振动会给机组运行带来极 下转第 5 5页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第4期 王良超， 等： 高压给水加热器人孔密封结构两种形式的探讨制 5 5 上接第 4 3页 1 )采用定尺钢管， 两边仅 留 5 0 mm的工艺 余量， 这需要设计制作引导棒工装一套( 5件) 。 此工装是我们以后的常用工装 ， 成本不大， 但却大 大节省了材料 。 2 ) 针对管屏 装配 难度 的问题 ， 控制措 施如 下： 一是锅筒划线钻孔精确控制， 从第一关划线开 始 ， 层层检验把关 ， 要求划线针尖细 ， 确保划线误 差 0 5 m m， 游标卡尺准确测 量检验 ； 二是打 中 心孔后 ， 精确测量一遍 ， 以便偏差中心距能得以调 整 ； 三是钻孔 ： 管孔尺寸上偏差控制 ， 即 4 , 5 2的孔 钻至 4 , 5 2 5 0枷。 ； 2 X 4 5 。 倒角； 四是管屏制作控制 ： 膜式壁 自动焊机上下同时施焊 ， 且每根管子两侧 均焊有扁钢 ， 严格控制焊接变形 ； 五是为减少积累 误差 ， 管屏不易过大 ， 最好 5根管子为一屏 ； 六是 工装检具检查 。按下图制作较精密检具 1 2套 ， 在装配之前对所有管屏接头均试套检验 ， 通过 者 方可装配。 3 ) 水压试验 ： 采用先进 的计算机传输成像技 术 ， 很好的解决 了此 问题。购买针形摄像头及小 型手电筒电线一套 ， 自制了成像传输设备 ， 通过逐 管检验焊 口焊缝 ， 发现泄露点做 记号放水补焊。 并且为减少焊接漏点 ， 挑选技术较高的优 秀焊工 焊接。 3 结 论 通过对 S Z S 3 51 2 5一Y( Q) 等多台 D型燃 油蒸汽锅炉的制作装配 ， 此办法十分 可行 。既合 理利用材料 降低 了成本 ， 又提高了制作质量 ， 更加 快了装焊速度 ， 为公司创造了可观的效益 ， 并赢得 了较高的声誉 。当然， 一定还有不足之处 ， 在 以后 的制作中， 我们还会予以关注 ， 并对之进行工艺改 进 ， 确实把公司的高质量高速度高效益的精神融 入到设备制作过程中去 ， 总结 出一套先进的合理 的高效的制作工艺 。 上接第 4 8页 大的安全隐患。故而电厂运行维护人员一定要予 2 蔡锡琮 主编 高压给水加热器 以重视 ， 当发现高加正常疏水管道振动时 ， 应马上 3 3 G B 1 5 0 2 0 1 1 压力容器 进行原因分析 ， 并及时解决 ， 防止进一步的危害。 参考文献 1 中国动力工程协会主编 火力发电设备技术手册 迎 迎投稿 迎 登 广 告 德 奠 一 一奠 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m