330MW机组高压加热器温升低问题的处理对策

2021-04-03 14:54杨金戈
中国设备工程 2021年5期
关键词:水室密封面加热器

杨金戈

(天津国电津能热电公司,天津 300300)

330MW机组由于运行时间较长以及其他原因的存在出现高压加热器温升低的现象,影响了系统的正常顺利运行,本文研究选择某电厂2台330MW燃煤机进行分析,分析其高压器温升较低的原因,逐一排查可能出现的原因,优化机组检修,研究取得了良好的运行效果。

1 某电厂330MW机组高压加热器概述

本文以某电厂作为研究对象,该电厂330MW机组配备了1台外置式蒸汽冷却器HP6bis、2台高加HP6、HP7,330MW燃煤机组于1997年由法国阿尔斯通公司于北京重型电机厂合作生产完成,由法国得拉斯公司与杭州锅炉厂合作生产了机组配套,采用立式倒置的生产方式,采用表面式换热方式。在对系统的加热方面主要由第5、6段抽汽供汽加热。在HP7前后端分别配置HP6、HP6bis,HP7以逐级自流的方式以此流入HP6中,通过节流孔引入凝汽器中,从而将汽侧未凝结的气体抽走。

高加与外置式蒸汽冷却器采用立式布置方式,全部焊接壳体。在筒体下部位置为水室,水室中进水与出水两个部分由一道挡板隔开,在水室下侧位置布置一个自密封结构的入孔,以此促进检修。

该设备运行初期阶段,两台机组运行情况均较为良好,经过一年的的运行后出现了运行功能降低的现象,通过排查与分析后显示主要是由于7号高加HP7出水温度逐渐降低所致,在运行一年半之后此种现象表现更为明显,在额定工况下,7号机与8号机给水温度分别降低了8℃与10℃以上,对系统运行产生了极为不良的影响。

为此本次研究中逐一排查了可能引起高压稳升降低的原因,对此逐一分析,研究中初步认定引起升减小的主要原因为高加水隔板泄露,为此研究中对2台330MW机组进行集中统一检修,最终使得加热器正常温升,从而保证了机组的正常高效运行。

2 某电厂330MW机组高压加热器高加温升低原因分析

2.1 高加温升低可能性分析

330MW机组运行中表面式加热器出水温升低的几种可能性原因主要表现为以下几个方面。

运行中水位太高,蒸汽流量不足,抽汽阀门开度未能达到使用要求,因此,加热量不足。在换热管表面出现较多结垢,汽侧积产生大量空气等不凝结气体,增大了热阻,对传动系统造成了不良影响。

为此运行中详细检查并逐一排除这些可能原因。结合330MW机组的实际运行时间进行考量,若运行时间不长,则高加换热管表面结垢可能性不大,重要原因之一为相邻2只高HP6与HP6Bis换热效果较为良好,可排除此种可能性。通过检查后显示HP7各种空气管节流孔温度均处于正常状态,检查抽泣阀门与高加水位,检查后排除异常现象。

除此之外,原因还可能为进、出水室的隔板密封遭到破坏,由此部分给水直接流入出水室之中,降低了水温。为此,解体检查高加水室,发现水室隔板泄露,由此检查出330MW机组高压加热器高加温升低的主要原因,以此作为依据对330MW机组运行进行相应处理。

2.2 检查进出水室隔板密封损坏情况

高加水室隔板包括三个部分,分别是两条中间横档、三块盖板、半圆环形法兰座,在设计中焊接了管板、法兰座与水室壳体,将其焊接为一个部分,痛死将横档的两端位置靠近法兰座下平面位置,并使得法兰座密封面与中间位置齐平,以此加固密封效果。检查过程中,可见很多密封垫片在长期使用与运行之后被水冲掉,同时,中间挡板与盖板及法兰座之间的密封面出现被严重吹蚀的现象。

结构分析中,由于入孔较小,基于促进安装与拆卸的角度,将盖板分为三个部分,由此为了促进密封,要求在中间加两条横档,并将其设计为可拆卸式,以此促进出水侧板检修工作。中间横档的设计与运用使得系统中出现隔板密封损坏的现象。

主要是由于在盖板中间出现间隙,而中间横档与法兰座密封面之间也存在装配间隙,此时,出现了一些间隙,影响了正常运行,主要存在法兰座密封面与中间横档之间,由此影响了系统的顺畅运行。出水室、中间横档装配间隙等间隙通道部分通道压差达到高于0.1MPa,由此在很多给水并没有通过正常的途径流入出水室,影响了机组的正常运行。对该电厂运行情况的检查可见,在运行的早期阶段,由于设备各种性能等均处于正常状态,一般不会出现较大的中间横设计装配间隙,机组整体处于较为正常的运行状态。随着设备运行时间的延长以及工作环境等因素的共同作用,逐渐冲刷并腐蚀了装配间隙表面位置,随着出水升温的降低,装配间隙四周表面受到程度不等的冲刷与腐蚀,逐渐加大了间隙。至解体检修时,可见4条间隙通道的间缝已经大于10mm。

此外,法兰面表面位置出现了泄露,程度较为严重,对机组的正常顺利进行造成了不良影响,且在这一因素的作用下,在较大程度上浸泡并冲碎了高压石棉垫,导致其偏离了原有的运行轨道,出现了二次扩展现象,加剧了密封面泄露程度,导致加热器出水温度降低,对机组正常运行产生不良影响。

3 某电厂330MW机组高压加热器改进处理

通过上文研究可见,装配间隙的产生影响了机组的正常顺利进行,通过对机组长期运行分析可见极少出现泄露现象,由此改进中将法兰座与中间横档何为一体进行设计,以此从根本上隔绝装配间隙。必要时,割下中间横档。按照相关操作有效处理管束与管板,完成后再焊上并修平中间横档。由于中间横档与法兰座之间出现了较严重的腐蚀现象,运行中修补难度较大,由此运用20mm厚度的16mnr钢板重新制作一个中间横档,并刨平其两面位置,以此增强密封效果。操作中结合孔的大小情况等可沿着一定方向将其切为3块,并在原法兰座上焊接为一体。密封焊接原法兰座与周边位置,并重新配置3块盖板。见图1。

4 某电厂330MW机组高压加热器改进效果

通过有效处理措施实施之后,筒体中心线和高加水室入口中心线呈15℃倾角,且出现垃圾沉积、内部生锈现象,运行中自密封。

解体难度较大,通过几次小的处理后未能有效解决。为此本文研究中及时改进了生产工艺,最终将8号机HP7解体处理,并按照上文中讲述的方式进行相应处理。在相关工艺处理之前,8号机额定工况下给水温度已经降低至235℃,远远低于设计数值18.7℃,运行中若按照给水温度下降10℃,煤耗会增加0.9g/(kW·h)的情况进行计算,则运行中8号机煤耗会增加1.78g/(kW·h),此种计算增加量下,对机组运行的经济性产生了极大的不良影响。通过本文研究中的缺陷处理后,在额定的工况下,8号机HP7出温增加20℃,达到253℃给水温度,此时,恢复至机组投产时的生产水平,通过一定处理后达到了良好的应用处理效果。

在大修7号机机组时,同样有效处理了HP7,通过处理之后,HP7的出水温度从原有的29℃增加至38℃,给水温度从244℃提升至252℃,温度改善明显,此次工艺处理与维修取得了较为理想的改进效果,显著提升了机运行的经济性。

5 结语

电厂回热系统中起着重要功能的设备之一为高压加热器,高压加热器给水温升是反映设备传动效率的重要判断指标,影响了机组运行的经济性能,本文研究了某电厂330MW机组运行实际运行情况,对其运行中的问题进行了及时改进,取得了良好效益。高压加热器由于长期处于高压、高温的环境,容易出现高压加热器水侧短路现象,导致给水温降低,本文通过研究给出了相应的处理工艺,运用效果良好。

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