朱国雷
(萧山发电厂,杭州 311251)
萧山发电厂1和2号汽轮发电机组由上海汽轮机厂生产,型号为N125-13.24/535/535,机组共设7级回热抽汽,经过低压通流部分扩容改造后,额定负荷从125 MW增至130 MW。在正常运行中,6和7号低压加热器(简称低加)凝结水进出口温升都比设计值小。表1是2台机组额定负荷工况下的温升情况。
检查通过6和7号低加的凝结水流量并没有超出设计值,2只低加的进汽参数也较为正常。然而6和7号低加工作在负压区域,一旦空气漏入和积聚,就会导致加热器传热性能降低。
图1为低加抽空气系统的管路连接设计图。根据图1可知,低加抽空气系统应有5个节流孔板,但在检修中发现,只有4号低加至5号低加、5号低加至6号低加2个节流孔板,而节流孔板的内孔只是1个形状不规则的小孔。图1中的其余3处节流孔板在现场均未安装。
对低加系统现有空气门进行了开/关试验,发现各只低加在是否抽空气时的温升有较大的差别,由此考虑低加抽空气系统的不合理连接方式是低加系统温升不足的主要原因。若是对现有的低加空气系统进行改进,必定会改善6和7号低加的传热效果,提高其温升幅度。
图1 2号机低加抽空气系统
首先,根据图1在4号至6号低加空气系统中加装了本应有的节流孔板,对不规则的节流孔板进行了更换。
其次,对位于凝汽器喉部的7号低加的抽空气系统进行重点改进。7号低加原只是简单地从壳体上引出1根管子,由于在加热器管束与壳体之间有较大的间隙,这样抽出来的气体实际上含有大量的蒸汽,无法保证低加内积聚的不凝结气体被顺利地抽出。根据7号低加为卧式加热器结构的特点,在低加两侧增加6根抽空气管如图2所示。
在图2中,7号低加两侧6个Φ6 mm的空气孔、空气连接管以及1和3号空气门为新装设备,并将这些空气管伸入加热器内靠近管束的位置。2号空气门为原有空气门。
对低加抽空气管路改造后,能将7号低加汽侧不凝结气体有效地引入凝汽器,提高了低加传热效果,改进前后比较情况如表2所示。
对7号低加分别进行了1个空气门全开、2个空气门全开、3个空气门全开时低加温升变化试验,经比较发现当3个空气门全开模式时,低加的温升效果最为理想。
图2 7号低加空气系统改造
表2 改进前/后额定负荷下低加温升值 ℃
由于6和7号低加温升不足,使这2只低加的本级抽汽明显不足,需利用更高能级的抽汽来加热,从而造成抽汽能量的贬值使用和机组能耗的增加。
经过改造后,明显提高了低加的温升幅度,1和2号机6号低加温升分别增加了4.88/2.69℃,7号低加温升分别增加了10.96/6.7℃,提高了机组运行经济性;由于凝结水温升的增加,按照等效热降理论进行相关折算,1号机组年节约37.21万元,2号机组年节约29.33万元。
对2台130 MW机组的低加抽空气系统进行改造后,消除了6和7号低加由于空气积聚而导致的传热恶化问题,使低加的凝结水温升基本接近了设计温升,提高了机组的运行经济效益。改造项目资金投入少,节能效果明显,方案实施简单,可以为存在类似问题的机组提供借鉴和参考。
表1 额定负荷下低加温升值℃
[1]褚松,高南烈,石奇光.热力发电厂[M].上海:上海电力学院出版社,1992.
[2]华东电力培训中心.125 MW机组热力设备及运行[G].