300MW机组高加下端差大原因分析

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汽机检修分公司

王 涛

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概

述

六期两台30万机组，各配备一套高压加热器系统包括：HP-1 高 加；HP-2高加和 HP-3高加，各高加受热面均包括：过热段、凝 结段和疏水冷却段。俗称的三段式高压加热器。高加结构示意图 利用汽轮机抽汽在过热段来提高给水温度，使给水温度接近或略 高于该加热器压力下的饱和温度。凝结段是利用蒸汽凝结的潜热 加热给水。疏水冷却段是把离开凝结段的疏水热量传给进入加热 器的给水，从而使疏水温度降到饱和温度下。在正常工作时高加 的疏水去除氧器，危机情况下疏水去凝汽器。演示图

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高压加热器技术参数项 目 高加HP-1 2.3 -1.7 5.6 7.3 86 卧式U形管 焊接&胀接 1188 Ф16×1.8 5% 高加HP-2 2.1 0 5.6 4.7 96 卧式U形管 焊接&胀接 1186 Ф16×1.8 5% 高加HP-3 2.05 0 5.6 2.16 75 卧式U形管 焊接&胀接 1186 Ф16×1.8 5% 管内流速(m/s) 给水端差(℃) 疏水端差(℃) 设计压力(MPa) 二根管子泄漏抽汽管道 满水时间(秒) 加热器型式 管子与管板的连接方式 管子数量(根) 尺寸/壁厚(mm) 备用管子

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高加水位监测

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相关指标我分公司对高加投入率(不低于98%)、端差(5.6 ℃ )、 主给水温度(271℃)进行了指标考核机制，300MW机组高加系统 运行中存在#103高加水位波动大的缺陷，#112高加下端差偏大， 并随负荷增加，下端差最高可增至40℃.从而影响机组的安全、 经济可靠运行。

指 标

考

核

上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差；下端 差是指高加疏水与高加进水的温度之差； 即：上端差=进汽温度-出口水温，下端差=疏水温度-进口水温 端差增大说明加热器传热不良或运行方式不合理。下端差增大， 说明在疏水冷却段出现异常。

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1

高加长期低水位运行

1.疏水冷却段入口虹吸水封遭到破坏

如果汽侧水位过低，不能浸没内置式疏水冷却段的疏水入口，蒸汽就会进入 疏水冷却段，影响疏水冷却段内部传热过程，从而影响疏水冷却段的内部传 热效果，对于需要靠虹吸作用维持疏水正常流动的卧式加热器，(20万机 组的高加是，单独的外置疏水冷却装置，是立式形式的)一旦疏水水位低于 疏水入口，虹吸水封遭到破坏，入口处形成蒸汽和水的两相流动，造成疏水 过冷度小，在流动过程中容易因压损，造成疏水在管道内闪蒸。闪蒸后形成 高速流动的汽水混合物，介质流速大大增加，给水入口温度是一定的，由于 蒸汽的加入，从而加大疏

水温度，导致下端差增大。并随着负荷增大，蒸汽 参数的提高，端差值随之增大。

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1

高加长期低水位运行

2.高温疏水排挤下一级较低压力等级的蒸汽 冷却不足的疏水进入下一级加热器，排挤了参数较低的抽汽，对下级的加热 器进汽发生排挤现象，高压蒸汽在通过疏水调节阀时，由于压力急剧下降，比 容急剧增大，流速急剧增大(最大可增加原流速20倍),发生汽液两相流，这 种汽液两相流严重时会破坏高加疏水调节阀的工况，使得下级加热器水位波动 大，高加疏水调节阀频繁动作。 由于疏水是逐级自流的，从下述表中可以看出：#3高加水侧、汽侧工作压力 差为25.34 MPa,#3高加水侧、汽侧进口温度差为235℃,压差、温差均居三台 高加之首。加之#3高加的疏水量最大，压差又大，在抽汽压力、抽汽量发生变 化，容易引起疏水不畅。所以#3高加水位难以控制，很容易形成水位大幅度波 动现象。

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三台高加水侧、汽侧技术规范：

名

称

单位 MPa MPa ℃

HP-1 27.5 7.3 290

HP-2 27.5 4.7 265

HP-3 27.5 2.16 220

水侧设计压力 汽侧设计压力 水侧设计温度

汽侧设计温度

℃

420

350

455

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2

运行中高加端差调整不及时

300MW机组运行规程规定，高压加热器下端差正常 为5.6~11℃。 由于运行人员责任心不强，他们为了使得高加水位在骤 变负荷以及事故工况下，有更多的水位上升空间，给反应 处理预留更多的时间，一些运行人员习惯把高加疏水的水 位控制值设定在很低的位置，这样的操作习惯容易造成疏 水的汽液两相流现象， 从而加剧端差值，加剧损伤管壁。 在疏水调节装置故障或其他原因造成高加水位大幅度波动 的情况下，没有及时发现、处理，致使高加端差波动较大 。

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3

高加存在假水位、疏水调整门跟踪有误； 导致运行人员对水位判断、调整操作有误

1.磁力浮子式水位计污垢使浮子质量改变，从而改变水位的指示值。在以 往的检修过程中发现：三段式浮子内部的磁铁松动，它将影响水位计处滚 动瓢子，磁吸作用对应的指示改变。在水位计桶底部有大量污垢，污垢的 存积一定的高度影响水位计在较低液位的准确指示。(20万高加水位计不同，是电接点式的，精度相对好)

2.加热器内部由于汽侧压损存在压力梯度，从而使水位有坡度，在卧室高 加上反映更为明显，反映不出高加内部的真实水位。 3.加热器汽侧通过上部平衡管开孔处的蒸汽流量太高而使该处静压降低， 由于抽吸作用，使下部压力高于上部压力

,浮漂上移，造成假水位。 4.污垢沉积堵塞平衡管上的针型阀、传感器表管，从而阻碍凝结水流回汽 侧，使传感器中的指示水位高于加热器是实际水位。

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4

疏水冷却段隔板变形、损坏、导致泄漏，加剧汽水沸腾

进入凝结段的蒸汽，根据气体冷却原理，自动平衡，直至由 饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水，根据汽水流程及结构示意图，分 析疏水冷却段隔板有可能在长时间的汽液两相流闪蒸冲刷，隔板 处泄漏，导致疏水冷却段温度升高，影响换热效果，增大端差。 为彻底查明泄露原因，需要对泄露部位进行定位，可采取采 取了窥镜、涡流探伤等特殊探伤的方法，来确定隔板变形、冲刷 泄漏的位臵，从而加剧端差增大。

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高加结构示意图

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5

加热器内部积存不凝结气体，影响换热效果和端差

改造前三台高加抽空气管 …… 此处隐藏：2792字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……