水封法解决600 MW 机组高加管泄漏的方法及应用

蒋 友，郭宝山，周丽宏

(1. 华能国际电力股份有限公司大连电厂，辽宁大连116100;2. 朝阳燕山湖发电有限公司，辽宁朝阳122004;3. 国电电力大连庄河发电有限责任公司，辽宁大连116431)

在解列高加的情况下运行，机组的经济性会降低，影响机组供电煤耗约10 g/kWh［1］. 按照每天发电量0.12 亿kWh，标煤单价700 元/t 计算，每天增加发电成本8.4 万元，因而高加在线检修便成为电厂一项重要的工作.一旦遇到高加电动门无法关严，给水沿着高加出口门进入高加水侧，沿着漏点进入高加汽侧，检修人员无法将高加水室解体检修.要想检修高压加热器，只有将机组停运，而600 MW 机组启停机1 次，不计算影响电量，也要损失60 万元左右，所以根据现场管道布局，利用水封的原理，制定出合理的方案，是一种行之有效的解决方法.

1 高压加热器工作模式

高压加热器系统由HP1、HP2 和HP3 组成. 在给水进入锅炉前，主给水从除氧器水箱经给水泵进入高加，高加通过从汽轮机抽汽对给水进行再加热.在正常工作时高加的疏水去除氧器，危急情况下疏水去凝汽器［2－3］.

1.1 高加水侧

从给水泵来的给水，通过给水入口三通阀进入高加，在高加内进行热交换后通过给水出口电动截止阀进入锅炉，当加热器水位达到切除水位时，由液位开关发出信号，迅速关闭给水入口三通阀和出口电动截止阀，给水走旁路进入锅炉.

1.2 高加疏水

每个高加的抽汽管道上装有1 个电动止回阀和隔离阀，从抽汽点到加热器的抽汽管道应设计成倾斜的以利于冷凝水的回流.电动止回阀和隔离阀与抽汽口之间的管道装设放水阀，在每次冷启动前，应开启抽汽管道的放水阀，排尽积水. 启动时应缓开抽汽阀，设备温升不宜大于3 ℃/min.

1.3 高加疏水

正常疏水利用加热器之间的压差逐级自流，从HP1 到HP2，HP2 到HP3，从HP3 到除氧器.正常疏水调节阀在低水位时全关，在高Ⅰ水位及以上时全开.

1.4 高加危急疏水

当加热器水位达到高Ⅱ、高Ⅲ水位及以上时，应开启危急疏水调节阀，将疏水排向凝汽器事故疏水扩容器.危急疏水调节阀在高Ⅰ水位时全关，在高Ⅲ水位时全开，同时解列高压加热器.

2 水封法解决泄漏方案

2.1 泄漏情况

高压加热器发现泄漏，解列后发现高加出口电动门关闭不严，大量给水从泄漏点经过3#高加事故疏水进入凝汽器，造成凝结水泵汽化、不打水，除氧器水位急剧下降，高加水侧压力、温度和给水压力温度基本一致，不但严重影响机组安全运行，而且泄漏点还在破坏高压加热器相邻管束.经过对系统进行全面分析，得出结论认为:高加出口门关闭不严，泄漏量较大.

2.2 解决方案

由于本次泄漏的是3#高加，并且高加入口门无法关严，高温工质是从出口进入高加的，只要将从高加出口泄漏的给水用注入凝结水进行降温，降低高加内的温度，并将冷却后的混合水通过放水放掉，这样3#高加处的温度和压力便会下降.如果采取控制措施，利用3 台高加出、入口给水管路安装高度形成的水封，完全可以将因出口门不严漏入高加的给水封住，当3#高加内的温度在危急疏水手动门全关后降至50 ℃以下时，便可以解体3#高加进行检修工作了.为防止注入的凝结水温度低对高加损坏，可采用2 个温度等级的凝结水注入高加水侧进行分级降温.

2.3 具体操作

1)将温度为80 ℃、压力为1 MPa 的凝结水由6#低加入口门前放水并从1#高加入口管路放水门后引入给水管路，使其同因高加出口门不严而漏入高加水侧管路的给水混合，降低高加内漏入的给水温度.如果泄漏量小可以起到降温的作用，同时将2#高加出口放空气门、2#高加入口放水门开启，2#高加水室放水门开启，保证3#高加水侧无水，开启水侧电动门，用疏水门将电动门漏出的蒸汽用真空抽走.

2)当高加出、入口门中间给水管路温度降值低于100 ℃时，将来自6#低加入口门前放水门处注水逐渐关小，逐渐开启来自轴封加热器出口放空气门温度为30 ℃、压力为3.0 MPa 的凝结水注入高加水侧降温，同时将2#高加出口放空气门、2#高加入口放水门开启，2#高加水室放水门开启，保证3#高加水侧无水.如果泄漏量小，能将高加内的温度降至50 ℃以下，便可以对3#高加进行检修.

3 实例应用

庄河电厂一期工程安装有2 台600 MW 超临界燃煤汽轮发电机组.汽轮机为哈汽厂生产的超临界、中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机.系统设计3 台高压加热器、4 台低压加热器、1 台内置式除氧器，机组额定负荷时，给水压力为28.5 MPa，温度为275 ℃.

3.1 高加设备参数表

高加设备参数见表1.

3.2 泄漏情况

3#高加水室有水间断流出，分析原因为1#机组在夜间加减负荷时，自轴封加热器后引出的凝结水压力升高，水量加大，而自6#低加引出的注水压力降低，造成注水量加大，水封水位升高溢流至3#高加出口.

表1 高加设备参数表

3.3 处理方法

在2#高加水侧出入口处加装2 块高精度压力表，2#高加出口加装的是150 kPa(相当于15 m 高水柱)的压力表，2#高加水侧加装的是0.4 MPa(相当于40 m高水柱)的压力表，当前表的指示小于50 kPa，大约35 kPa，也就是说2#高加出口管内水位在距此压力表顶部3.5 m 处.由于高加给水管路顶端距离压力表顶部高度为5 m，因而控制该压力表指示不超过50 kPa，水就不会沿着2#高加水侧入口流到3#高加出口，控制压力表指示在10 ～40 kPa 内，即可保证安全检修. 控制方法为:当压力表指示升高时，缓慢关小轴加出口处注水门，当水位降低时，缓慢开大轴加出口处注水门，每次操作半圈至1 圈，监视该压力表最大不得大于50 kPa，最小不得小于0 kPa，以防水封破坏.各班加强监视，特别是加减负荷时，高加内有人作业时，必须设专人监视，水位变化时要少调、勤调.同时控制2#高加出口温度不得大于100 ℃.3#高加出、入口温度不大于50 ℃.当水位达到4 m 以上且有上升趋势时，立即通知检修人员停止检修、撤离高加内部，以防人员烫伤.

4 结 论

高加产生泄漏，就会大大降低机组经济性，还有可能造成汽轮机水冲击等严重事故. 通过实例阐述了当高加出口电动门关闭不严，通过管道布局，利用水封的方法对泄漏进行处理，得到了很好的效果.

［1］段继鹏.火电厂高压加热器频繁泄漏原因分析［J］.设备管理与维修，2011(8):28－29.

［2］马士东，袁洪涛.600MW 超临界汽轮机高压加热器泄漏原因分析［J］.华电技术，2010(9):65－67.

［3］戴光仕.高压加热器泄漏原因的探讨［J］.云南电力技术，2008，36(6):66.