汽轮发电机组加热器管道系统设计问题及改进

汽轮发电机组加热器管道系统设计问题及改进
摘要：如何优化设计及改进是提高汽轮发电机组加热器管道系统应用实效的重
要组成部分，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分
析了汽轮发电机组加热器管道系统的存在问题，并结合相关实践经验，分别从多
个角度就其原因分析及改进问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：汽轮发电机组加热器；管道系统；设计；改进
1前言
汽轮发电机组加热器管道系统设计是一项涉及机组安全、稳定及高热效运行
的关键环节，其具体设计方法的重要性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地
提升对汽轮发电机组加热器管道系统设计的分析与掌控力度，从而通过合理化的
措施与途径，进一步优化该项设计相关工作。

2概述
在电站的热力设备中，给水回热加热器是汽轮机的主要辅助设备，工作时由
汽轮机某些中间级后抽出一部分蒸汽对锅炉的给水进行加热，从而减少凝汽器中
的排汽热损失，提高机组热循环的热效率。

给水回热加热器包括除氧器，高压加
热器，低压加热器及汽封加热器等。

加热器管道系统主要包括各级抽汽管道，凝
结水管道，除氧器补充水管道及各级加热器的疏水、排汽管道等。

3存在问题
某化工园区配套12MW高炉煤气电站汽轮发电机组采用的是一台C12-
4.9/0.981型带一级调整抽汽的抽凝式汽轮机。

该机组的给水回热加热器包括一台
大气式除氧器，一台高压加热器，一台低压加热器及一台汽封加热器。

在该项目
投产前的调试过程中，发现加热器管道系统存在两个问题。

第一，随着机组负荷的升高，汽封加热器的水位逐渐升高，在机组带满负荷后，水位持续升高直至满水，导致设备无法正常运行，汽封加热器风机负载增加，电机过载，只好将其置于半隔离的状态。

第二，接入除氧器的除盐水补水管道不
能将除盐水送进除氧器，当机组处于正常运行状态时，不能对除氧器进行连续补水，无法实现通过调节除盐水补水流量来自动调节除氧水箱水位的目的。

4原因分析及改进
该机组运行工况如下：
机组型号：C12-4.9/0.981型
负荷：12000kW
额定抽汽量：15t/h
排汽压力：0.0092MPa
低压加热器汽侧压力：0.102MPa
汽封加热器汽侧压力：0.095MPa
凝结水管道设计压力：0.8MPa
除盐水管道设计压力：0.6MPa
4.1汽封加热器疏水问题
通过将汽封加热器隔离运行，检查管道系统发现，由于是小容量机组，该机
组配套低压加热器的疏水并未采用疏水泵打回除氧器，而是利用凝汽器的真空将
疏水排入凝汽器中，与凝结水混合后进入热井。

根据汽轮机厂配置的加热器疏水
管道系统，凝汽器上并未对低压加热器及汽封加热器分别提供单独的疏水进水管
口，而是二者共用一根母管接入凝汽器。

根据运行工况的参数可见，由于低压加热器汽测压力高于汽封加热器汽测压力，将可能导致汽封加热器疏水管道接入疏水母管处的静压高于汽封加热器的疏
水压力，从而使得汽封加热器的疏水无法正常排出，导致加热器内水位持续上升。

汽测水位上升会造成汽封加热器的排气中大量带水，使风机负载增加，工作条件
恶化，严重时会造成电机烧毁；同时水位上升使汽封加热器内换热面积减少，凝
结水换热量降低，从而影响机组热效率。

根据分析的原因，对该机组低压加热器及汽封加热器疏水管道进行了改造。

在凝汽器中下部新增一个Φ57×3.5的开孔，同时将汽封加热器疏水管道与母管断开，实现汽封加热器疏水单独接入凝汽器。

经过改造后，两路疏水不再相互影响，设备得以正常运行。

4.2除氧器除盐水补水问题
该机组采用一台65t/h大气式喷雾除氧器。

首先通过检查除盐水补水管道上
的调节阀组，排除了调节阀故障的可能。

经过分析除氧器管道系统后发现，由于
除氧器上没有提供单独的除盐水补水入口，当前的除盐水补水管道是接入通往除
氧器的主凝结水管道上，与主凝结水共用一个接口进入除氧器。

现场经过测量，主凝结水可以正常进入除氧器，通过比较运行工况下主凝结
水管道和除盐水管道的压力，发现主凝结水管道的设计和工作压力要高于除盐水
管道。

据此推断，当除氧器需要大量连续补水时，经过调节阀组节流后的除盐水
压力将低于主凝结水母管的压力，这就导致了除盐水无法顺利进入除氧器，影响
了除氧器的正常连续补水。

由于除氧器属于压力容器，不能在现场进行开孔等改动，故只能将除盐水接入其他通往除氧器的管道中。

经过分析后，决定将除盐水
管道改接至工作压力相对较低的疏水泵来水管道上，通过除氧器的疏水回水管口
进入除氧器。

经过改造以后，除盐水补水系统可以正常运转，实现了除氧水箱水
位的自动调节。

本文所列举的几个问题，表面上看只是汽轮发电机组加热器管道系统设计中
的细节，如果不能妥善解决，会影响到整体热力系统的稳定性和经济性，甚至影
响汽轮发电机组乃至整个电站的正常运行。

通过进一步的改进和优化设计，可以
达到减少电站系统调试及整改的时间，缩短施工工期，节约成本，提高经济效益
的目的。

这对于工业园区或是企业自备供汽机组而言就显得更为重要。

通过对汽
轮发电机组加热器管道系统的改进，解决和消除了电站调试运行期间存在的问题
和隐患。

5结束语
综上所述，加强对汽轮发电机组加热器管道系统设计问题的研究，对于其良
好效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的过程中，应该加强对其关键环
节与重点要素的重视程度，并注重其具体设计实施措施与方法的科学性。

参考文献
[1]《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000.
[2]《火力发电厂汽水管道设计规范》DL/T5054-2016.。