高加泄漏对机组安全运行的影响及应采取的对策.doc

高加泄漏对机组安全运行的影响及应采取的对策摘要通过对*发电厂一、二、三期汽机高压加热器的结构和运行特点的比较，总结运行操作中造成高压加热器泄漏的主要问题，并对运行人员在高压加热器投入、撤出操作中以及日常维护中如何减少高压加热器泄漏，提高高压加热器投入率，谈谈自己的运行经验，共同提高运行水平。关键词高压加热器运行安全投入率引言我厂一期工程2台135MW机组，二、三期工程4台125MW机组回热抽汽系统采用七级抽汽，系统构成基本相同，均配置#5、#6高压加热器。在正常运行时#5、#6高压加热器均需投入运行，机组才能带125MW即全负荷运行。一、高压加热器泄漏对安全、经济运行的影响众所周知，高压加热器是汽轮机回热系统的主要设备，高压加热器的泄漏决定了高加能否可靠投用与投入率，对机组运行的经济性影响极大，由热力机算可知，当机组运行中高压加热器撤出运行时，汽轮机热耗增加258.2kJ/kg，发电煤耗增加7.68g/kwh。我厂94年度全厂运行中高压加热器解列消缺24次，停用时间227h，少发电量3.4Gkwh，还不包括因此而停机损失的电量x2。在安全性方面，机组带110MW以上负荷运行时，如高压加热器突然撤出，高压加热器给水走旁路使给水温度突然下降造成主蒸汽温度超限，一、二级抽汽逆止门关闭使再热蒸汽压力和流量超限造成再热器安全门动作，还使机组负荷超额定负荷、汽轮机轴向推力大大增加。如高压加热器钢管泄漏水位上升而高压加热器未能及时撤出，则将产生高压加热器内的水从抽汽管返回至汽缸，造成汽轮机水冲击。我厂1994年12月1日16时05分（交接班时间）运行中的#2机#6高加疏水管突然爆破，幸亏未伤及人员。若不能得到切实有效的防止高加泄漏，将成为威胁我厂安全运行的一大隐患。二、造成高压加热器钢管、疏水管泄漏的原因1、首先从高加的结构和钢管固定方式看，U型管式结构高加的主要矛盾是管束和管板的连接及密封问题。由于高加管板厚250mm，而管径仅为11/18mm，为了防止钢管与管板泄漏，采用爆炸胀管法把钢管与管板连接在一起，并采取在每根钢管胀口处管板挖深2-3mm的槽，再用电焊将管子胀口与管板焊死。所以，管板出口处的钢管在爆炸胀管过程中，钢管已受到过大的应力，强度降低，当投撤高加中发生温度过高、温升（降）率过大时，极易造成材料应力超限，钢管破裂漏水。2、机组启动中，由于炉投用炉底加热，为了使汽包壁温差不致过大，一般炉上水采用除氧器加热由给水泵上水，而此时高加钢管为冷态室温，如除氧器水温在50左右，尚不致于造成过大的温差，但如除氧器水温升至90左右，那么在启动给水泵后，高加钢管瞬时产生很大的温差，使厚管板和薄长钢管产生很大热应力，易造成钢管泄漏。所以有时机组停用时，高加不漏，而开机中高加水侧投用后往往要满水，这和高加水侧投用前除氧器水温加热过高有很大关系。3、机组运行中进行高加投用时，如除氧器定压运行，水温约为158，高加检修后汽水侧均为室温，当高加水侧突然通水，水侧钢管和管板将产生突然的热冲击，管板不但受给水压力引起的弯曲应力，而且还受到温度突升产生的热应力，其中管口焊缝为最大应力区，容易泄漏。4、机组调停对高加的影响，在停机过程中锅炉为节约低负荷用油，汽机又无检修工作对缸温不作要求时，往往控制在缸温350左右机组解列，而此时一、二抽温度分别为300、230左右，除氧水温度126左右，随着抽汽逆止门的快速关闭，而给泵仍向锅炉进水，使给水对高加筒体产生急剧冷却，对高加影响较大。5、另外，由于高加疏水调整门内漏大，一般在机组启停中当负荷60MW以下，即使疏水调节阀全关，很多机组高加水位仍难以维持。特别是#5高加设置疏水冷却段，在高加低水位时，疏水产生汽水二相流动，疏水冷却段区钢管产生很大的振动和汽蚀，这也就说明了检修查出的高加漏点基本都在高加外围管区的原因之一。另一主要原因可能为蒸汽入口冲击高加外围管段，特别是高加进汽入口挡汽板损坏时，蒸汽直冲管束，造成蒸汽入口钢管很大振动和使管壁吹薄。6、高压加热器（尤其是#5高压加热器）疏水管路泄漏造成运行中解列是高压加热器投入率下降的主要因素。运行值班人员因高压加热器水位自动无法投入以及对高加安全经济运行认识不够，片面认为水位越低越安全，不会因此造成高加水位保护动作，人为的将高压加热器水位调至低水位运行。疏水在管内流动过程中随着压力的降低不断蒸发成为二相流动，容积流量增加流速增大，在除氧器入口处达到最大值，高速流动的汽水混合物对管道的阀门、法兰、弯头等处产生严重磨损，致使这些部件被磨穿。三、采取的对策1、做好高加随机滑投工作。机组启动过程中，高加水侧投用前，除氧器水温不宜过高（以50-60为宜），同时联系锅炉运行人员使用给水旁路管进行汽包进水（给水旁路管口径小便于流量控制），缓慢少量开启调整门，使高加筒体注入给水进行暧体，并根据#5、#6高加出水温度的温升率调整给水流量，以控制高加筒体温度的温升率，当水侧投用一段时间后，可适当提高水温满足锅炉需要。在汽轮机冲转前即开启一、二级抽汽电动门，利用冲转过程的少量抽汽量对高加筒体进行暖体、暖管，此时的抽汽流量、压力随着转速负荷的增加而增加，起到缓慢加热作用从而避免热冲击防止高加钢管泄漏。2、合理投用高加。机组正常运行时，我们在高加投用时通常先投水侧再投汽侧，这只是为了方便操作，根据制造厂要求：高加投用时可先通蒸汽，但必须注意尽量减少对高加管板、管口、壳体等部件的热冲击。由于高加水侧压力高，量度难以控制，高加暧体较为困难，所以投高加时可先通蒸汽预热（以手动摇开一、二抽电动门五六圈为宜这样也可防止电动门在隔离时，手摇过死，开启时造成电机过力矩损坏）并稍开高加汽侧空气门排除加热器内的不凝结气体（排汽后即可关闭），利用蒸汽对高加筒体、管板和管束进行凝结放热，使这些部件逐渐加热至除氧器水温，即#5、#6高加汽侧压力保持0.10.2MPa，并根据规程规定暖体30分钟，再开注水门注水，将高加进水液压联成阀顶起通入给水，然后根据规定的温升率，逐渐开大一、二抽电动门，提高给水温度直至高加完全投用。这样操作不但可减少高加管板、管束的热应力，而且对抽汽管也有个预热过程，可延长一、二级抽汽管寿命。3、控制给水温升率。正常运行中高加投撤时难以控制的是给水温升率，运行规程中规定高加投入时给水温升速度不大于5/min，高加撤出时给水温降速度不大于2/minx1。运行人员要严格按照规程要求控制给水温度，操作前可将给水温度记录仪固定在显示曲线的画面，这样便于监视与控制。高加检修后的筒体处于室温且有一定容积空间，稍开一、二级抽汽电动门（听到有汽流声后即可），此时给水温度表计反应较慢，操作人员一定要耐心，等给水温度上升到一定值并稳定后再依照给水温度记录仪逐渐开大一、二抽电动门提升给水温度，当#6高加汽侧压力高于#5高加汽侧压力时，#6高加疏水切至#5高加时要缓慢开启#6高加疏水调节器，防止因疏水量过大使5高加出水温度上升过快。同样，在高加撤出时缓慢关小一、二抽电动门，缓慢关小#6高加疏水调节器控制给水温降速度。4、做好高加随机停运与保养。机组停运过程中高加应正常投入运行，机组无特殊工作时汽缸温度尽量滑至250，使高加筒体随负荷的下降而得到较好冷却。联系钴炉运行人员将汽包水位维持在高水位运行，机组解列后即将高压加热器撤出运行，避免高加筒体在一、二级抽汽关闭后冷却过快而造成钢管泄漏。高加停运后放尽内部剩水，将高加所有进汽、进水阀和放水、放气阀严密关闭，保持密闭防止空气漏入，使高加筒体慢慢冷却。高加筒体常温后可开启高加注水门，利用给水管道内剩水向高加水侧注水，检查高加汽侧水位是否上升来判断高加钢管有无泄漏，及时对其堵漏，避免在运行中高加撤出检修造成损失。5、运行中维持高加水位正常，严格执行定期工作。高加水位监视配有差压水位计和电接点水位计及现场磁浮式水位计三种，运行规程中规定高加水位维持在400mm，运行人员要严格按照规程力求将水位维持在正常值。负荷变化时，差压水位计指示准确性较差，但水位上升、下降趋势明显，运行人员可利用此优点配合电接点水位计进行水位监视调节。要经常将集控表计与现场水位计进行比较，同时还要检查#5、#6高加疏水温度变化，各疏水管路振动情况，避免因水位计不准造成水位不正常。加强培训工作，加大考核力度，彻底扭转“低水位运行较安全”的错误思想，严格执行运行中定期高加保护试验及抽汽逆止门活动试验，确保保护装置正确动作，防止因高加满水保护失灵造成汽轮机严重损坏。四、结论综上所述，为了使高压加热器可靠的投用减少泄漏，在高加运行时，认真调整水位，维持水位在400mm处，在投撤高压加热器时，进行精细操作。只有合理的控制好温差（按规程规定：温升率5/min，温降率2/min），并积极进行运行分析，在高加微漏时及时堵漏，防止发生继发性泄漏，才能保证高压加热器安全、可靠的投运。五、参考文献1、*发电厂N125-135/535/535型汽轮机运行规程2、*发电厂125MW机组运行月报3、高级工培训学习用书第 6 页 共 6 页