高压加热器的启动隔绝及运行注意事项
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高压加热器的启动隔绝及运行注意事项
摘要:高压加热器作为火电厂的重要辅助系统,如果参数控制不当或者操作不
当将导致设备损坏及人身伤害事故,是火电厂安全稳定运行的重要保障。
关键词:高加;无水位运行;隔绝消压
前言
潮州电厂一期600MW超临界机组汽轮机选用哈汽厂制造的超临界一次中间
再热、单轴三缸四排汽、高中压合缸、纯凝汽式汽轮机,型号是CLN600-
24.2/566/566-I。
配套安装单列3台哈尔滨锅炉厂生产的卧式高压加热器,二号高
加进汽取自高压缸排汽。
高压加热器的工作环境恶劣,承受给水泵出口压力,是发电厂承压最高的容器,高加承受过热蒸汽和给水之间的温差,尤其加热器管子与管板连接处的工作
条件最为恶劣,操作不当,管子与管板结合面将受到很大的温度冲击,产生的热
应力叠加在机械应力上,当这种应力过大或者多次交变时,就会导致薄弱部位发
生泄漏。
本厂机组投产近15年,经过不断的摸索,对于高压加热器的相关操作
积累了一定的运行经验,有效保障了高加运行的可靠性。
一高加的投运
高加的投运,高加投运包括水侧投运和汽侧投运两部分,投运水侧是发现高
加泄漏的最佳时机,投运汽侧要控制进汽量,防止热冲击导致泄漏。
(一)水侧投运。
在系统检修结束具备投运条件后,确保所有远传和就地水
位计投入运行,高加正常、事故疏水调整门及隔绝门保持关闭,目的是通过高加
汽侧水位的变化第一时间发现高加管束是否泄漏。
为了确保高加管束注水充分,
冷态时可以先不启动前置泵,依靠除氧器的静压注水,将高加水侧所有排空开启,全开高加入口注水门,待高加水侧空气门连续出水无气泡说明已经注满水(共需
用时3小时左右),可以逐渐关闭排空门。
由于给水静压偏低(按除氧器标高折
算仅为0.2MPa),在启动前置泵后需再次开启高加水侧排空门确保连续出水,确保所有空气排净。
注水后通过高加水位变化趋势判断泄漏情况,但有时受疏水门内漏的影响可
能影响判断。
利用注水门注水升压至给水母管压力后,先关闭注水门,观察高加
水侧压力及高加水位有无变化,如果关闭注水门后压力和水位快速下降则说明高
加水侧仍存在泄漏,需要继续隔绝处理,如果压力和水位正常,则可以开启高加
出口电动门及入口电动门,恢复高加水侧运行。
(二)高加投入水侧投运后,暖投汽侧时要严格按照给水温升小于3℃/分控
制(退出运行时温将按2℃/分控制),按照抽汽压力由低到高的顺序投运。
由于
抽汽电动门无调节功能,点动操作尺度不好把握,容易使进汽量波动大导致温升
超限进而引起高加振动,所以尽量在低负荷及参数稳定时间段逐渐点动开大进汽
电动门控制进汽量。
暖投高加严禁无水位运行,加热器水位低或者无水位运行,
不能淹没内置式疏水冷却段的疏水入口,若疏水进入疏水冷却段,会影响内部的
传热过程,丧失了疏水冷却段的作用,使疏水热量不能充分利用,降低了加热器
的热效率。
抽汽压力较高的一级加热器中的蒸汽会通过疏水管进入下一级的抽汽
压力较低的加热器,排挤部分低压抽汽,使回热循环整体经济性降低,并造成对
下一级加热器的内部冲刷损坏。
高加水位低时,内置式疏水冷却段的加热器疏水
口暴露在蒸汽中时,会在入口处形成汽水两项流动,容积流量增加,流速也增加,高速流动的汽水混合物会冲击和侵蚀疏水冷却段入口附近的管束、隔板等,导致
管束损坏,并对疏水管道冲击,激发管道振动。
如果在投运过程中发现高加无水
位或者低水位,可到现场判断是否为正常疏水和事故疏水隔绝门内漏或者远方和
就地阀门开度显示不一致导致,必要时校严隔绝门,待抽汽量凝结冷却成疏水的
量逐渐增多时缓慢开启疏水门,始终保持高加水位在正常范围之内。
另外刚启动
时由于抽汽量较少调整高加水位一定要小幅操作。
机组停运过程中,抽汽量和抽
汽温度随着机组负荷下降持续下降,伴随着除氧器供汽不足导致给水泵入口水温
下降,双重作用叠加导致高加冷却速度极易超限,在机组打闸锅炉灭火后应联跳
给水泵,锅炉不再上水,可以有效避免高加受到冷水冲击导致泄漏。
(三)高加汽侧投运后,高负荷时疏水直接排至除氧器,导致凝结水泵出力
发生变化,需要加强凝汽器及除氧器水位的调整,防止大幅波动。
机组启动阶段,为了节能,尽快提高给水温度,减少锅炉升温升压时间,部分电厂在锅炉升压至0.2MPa后开始暖高旁同时暖投2号高加汽侧(汽源来自高压缸排汽)。
在此种情况下,开关调整高低旁开度后进入2号高加蒸汽量波动较大,高加出口给水温升
率超限,容易导致高加管板接口处发生泄漏,多数电厂已不再采用。
二正常运行中高加检修隔绝注意事项
(一)机组正常运行中,高加发生泄漏需要解列处理时,为了吸取某厂高加
检修时因安全措施不全,加热器水室水未放尽,在拆除人孔门时,热水喷出伤人
的事故教训,要求高加水侧出入口门全部关闭严密,高加入口三通阀后与出口阀
之间的水侧放水门、排空门逐步开启,将高加入口给水管道上的压力表更换为小
量程压力表(小于0.5MPa,正常运行量程40MPa),直至所有放水门全开且没
有蒸汽冒出为止,根据现场高加水汽侧压力及温度变化趋势进行综合判断。
当高
加处于无水高温状态时,不能轻信压力表指示到零判断为消压结束,必须确认放水、空气门出口无汽水流出,且加热器及汽水管道温度降低至当地大气压对应的
饱和温度以下。
高加水侧消压放水时(注水排空气时同样需要注意)一定要确保
人身安全。
放水一道门全开,用二道门控制放水量,如果开度过大,高温蒸汽容
易导致操作人员烧烫伤,另外从放水漏斗溢出的热水可能影响其他低处的设备的
正常运行。
对于放水门和无压放水母管相连接的机组,消压结束后检修开工前,
须将接至放水母管的疏水阀门关闭严密,防止放水母管突然返汽。
(二)高加退出后,给水温度大幅下降,导致锅炉省煤器出口烟气温度下降
明显,在400MW工况下,省煤器出口烟气温度勉强维持310℃(全开脱硝SCR
烟气旁路挡板),接近脱硝SCR退出的下限(SCR入口烟气温度305℃脱硝联锁
退出),环保参数超标的风险加大。
受此影响,机组调峰能力也进一步下降,由
正常运行时的最低负荷250MW升高至400MW,需要征得调度值班员的同意。
(三)高加解列时,应确认抽汽侧电动门和逆止门关闭,若未关闭应立即手
动关闭,无效时就地关闭电动门及采取断气或者断电的方式关闭抽汽逆止门,仍
无法关闭时联系检修处理。
若因无法关闭导致的汽轮机进水,应立即紧急停机。
高加解列时,应立即检查高加入口三通阀已经切至旁路,高加出口动门联锁
关闭(高加入口三通切至旁路反馈回来后10秒),锅炉给水流量正常。
若给水
流量骤降,应立即在盘上手动将高加入口三通阀切至旁路,无效时就地将高加入
口三通阀切至旁路,此时严禁解除锅炉给水流量低MFT保护。
高加解列后,高加至除氧器疏水失去,此时除氧器水位将明显下降,应注意
凝结水泵出力将增加。
负荷较高时,控制除氧器水位不低于1900mm同时加强补水,保持凝汽器水位正常,加强对凝结水泵工作情况的监视与检查,检查各轴承
温度、电机线圈温度的上升情况。
高加解列后,应加强对除氧器及小机运行工况的监视,防止除氧器振动和过
负荷,同时防止小机给水流量波动。
如已确认高加解列,短时无法恢复,关闭高
加至除氧器连续排气阀。
高加解列后,严防调节级及各运行抽汽段过负荷,并重点监视汽轮机轴向位移、胀差、缸胀等参数正常。
三结论
通过加强运行操作管理,运行中保持高加水位在合理范围内波动,检修隔绝
时谨慎科学确认安全措施,作业人员的安全及高加的安全稳定运行均可以得到保障。
参考文献:
[1]广东大唐国际潮州发电有限责任公司.《2号机组辅机运行规程》[S].潮州,2019.84-86
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[3]郑体宽.《热力发电厂》[S].北京,中国电力出版社2001.82-84
[4]张磊.《汽轮机设备与运行》[S].北京,中国电力出版社2008.134-144
作者简介:
杨国军,1979年出生,工程师职称,长期从事火力发电厂超超临界机组运行
管理、生产调度等工作。