李治中
摘 要:在當(dāng)前發(fā)電廠運(yùn)行過(guò)程中,汽輪機(jī)是必不可少的設(shè)備之一,而高壓加熱器作為汽輪機(jī)給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的重要設(shè)備,其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,因此,在電廠生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行人員需要對(duì)加熱器運(yùn)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)視,及時(shí)關(guān)注加熱器運(yùn)行過(guò)程中的水位、溫升及端差等諸多問(wèn)題,及時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常的情況,并對(duì)其原因進(jìn)行分析,確保加熱器保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。文章從高壓加熱器運(yùn)行故障對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的影響入手,對(duì)高壓加熱器運(yùn)行中常見(jiàn)的故障進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步對(duì)高壓加熱器常見(jiàn)故障的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:高壓加熱器;運(yùn)行故障;常見(jiàn)故障;應(yīng)對(duì)措施
前言
回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)作為汽輪機(jī)的重要組成部分,其對(duì)提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的作用。運(yùn)行可靠性及運(yùn)行性能較好的回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)會(huì)有效的提高整套機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。近年來(lái)發(fā)電廠機(jī)組開(kāi)始向大容量和高參數(shù)的方向發(fā)展,這也使高壓加熱器給水壓力和溫度也隨之升高,高壓加熱器在運(yùn)行過(guò)程中一旦機(jī)組負(fù)荷出現(xiàn)變化、給水泵故障或是旁路切換等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)都會(huì)導(dǎo)致壓力和溫度出現(xiàn)突發(fā)性變化,從而影響高壓加熱器運(yùn)行的穩(wěn)定性,不利于機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的提升。因此,需要對(duì)高壓加熱器常見(jiàn)故障進(jìn)行分析,以便于能夠采取切實(shí)可行的措施進(jìn)行處理。
1 高壓加熱器運(yùn)行故障對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的影響
1.1 引起汽輪機(jī)水沖擊
一旦高壓加熱器出現(xiàn)爆漏的情況,則其水側(cè)的給水會(huì)大量的涌入到汽側(cè),導(dǎo)致汽側(cè)水位急劇上升,達(dá)到警戒水位,而在這個(gè)過(guò)程中,如果危急疏水門疏水量不夠或是存在卡澀的情況,而抽氣電動(dòng)門又無(wú)法及時(shí)關(guān)閉時(shí),汽側(cè)的水則會(huì)經(jīng)由抽汽管道進(jìn)入到汽輪機(jī)內(nèi),從而導(dǎo)致水擊事故發(fā)生。
1.2 降低鍋爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定性
當(dāng)高壓加熱器出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí),這時(shí)給水會(huì)通過(guò)旁路進(jìn)入到鍋爐內(nèi),由于給水溫度的降低,必然的會(huì)導(dǎo)致其在鍋爐內(nèi)吸熱量增加,從而導(dǎo)致過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高,導(dǎo)致過(guò)熱器管壁出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象。
1.3 降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性
而當(dāng)高壓加熱器故障停運(yùn)時(shí),由于進(jìn)入鍋爐內(nèi)的給水溫度會(huì)下降,這樣就會(huì)導(dǎo)致相同負(fù)荷下所需要燃料量會(huì)有所增加。而且在停運(yùn)狀態(tài)下,通常其運(yùn)行負(fù)荷都會(huì)受到限制,因此會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)較大的影響。
1.4 威脅人身安全
高壓加熱器屬于高溫高壓系統(tǒng),這就會(huì)存在法蘭泄漏、疏水管道、彎頭及水位計(jì)爆裂等情況發(fā)生,從而導(dǎo)致給人身安全帶來(lái)較大的威脅。
2 高壓加熱器運(yùn)行中常見(jiàn)的故障
2.1 加熱器管系泄漏
加熱器管系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏是十分普遍的問(wèn)題,特別是熱交換管及脹口泄漏更是占高壓加熱器故障的較大比例。對(duì)于U型管式的高壓加熱器,當(dāng)出現(xiàn)泄漏時(shí),泄漏位置多以過(guò)熱蒸汽冷卻區(qū)和疏水冷卻區(qū)為主。而臥式高壓加熱器發(fā)生泄漏時(shí),由于熱交換管多集中在過(guò)熱蒸汽冷卻區(qū),因此多在熱交換管的近端口處出現(xiàn)泄漏,泄漏管段多集中在過(guò)熱蒸汽進(jìn)口區(qū)域的幾個(gè)隔板附近。立式高壓加熱器發(fā)生泄漏時(shí),泄漏點(diǎn)多集中在加熱器下部近彎管處的隔板附近。當(dāng)高壓加熱器管一旦出現(xiàn)泄漏時(shí),多是由于過(guò)熱蒸汽冷卻區(qū)熱交換管出現(xiàn)劇烈振動(dòng)或是隔板之間存在強(qiáng)烈摩擦所導(dǎo)致。在高溫作用下,熱交換管一端由于卡在隔板處無(wú)法自由進(jìn)行膨脹,另一端則會(huì)在受熱應(yīng)力作用拉伸下減薄,當(dāng)管壁減薄達(dá)到一定程度時(shí),則會(huì)導(dǎo)致管壁受到破壞。在這種情況下,由于管內(nèi)水壓較大,因此出現(xiàn)的泄漏口往往會(huì)較大,泄漏也較為嚴(yán)重。對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中高壓加熱器,會(huì)受到來(lái)自于汽輪機(jī)的抽汽,這就導(dǎo)致過(guò)熱蒸汽冷卻區(qū)熱交換管不可避免的會(huì)承受著高溫蒸汽的反復(fù)沖刷,特別是最外層的管排又會(huì)處于劇烈的振動(dòng)狀態(tài),會(huì)對(duì)管壁進(jìn)行不斷磨損,導(dǎo)致爆管的概率增加。
2.2 加熱器自動(dòng)旁路裝置存在泄漏
運(yùn)行狀態(tài)下的高壓加熱器,其自動(dòng)進(jìn)口聯(lián)成閥入口水室間隔板不可避免的會(huì)受到?jīng)_擊,導(dǎo)致較大的裂隙產(chǎn)生,隔板與管壁之間會(huì)有空洞情況存在,從而導(dǎo)致聯(lián)成閥殼體內(nèi)的旁路套筒間隙處會(huì)產(chǎn)生泄漏的情況,造成給水短路,致命高壓加熱器出口水溫度降低。
2.3 疏水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置運(yùn)行不正常
當(dāng)疏水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況時(shí),特別是疏水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度過(guò)大時(shí),高壓加熱器則會(huì)處于低水位及無(wú)水位運(yùn)行。高壓加熱器處于無(wú)水位運(yùn)行時(shí),蒸汽會(huì)直接進(jìn)入到高壓加熱嘎啦的汽側(cè),不僅會(huì)導(dǎo)致回?zé)嵝Ч陆?,而且還會(huì)對(duì)各加為器之間的正常參數(shù)關(guān)系帶來(lái)破壞。另外在這種情況下,汽液兩相流體會(huì)對(duì)疏水管道及附件產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷,不僅會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)增加,同時(shí)還會(huì)損害疏水管彎頭及疏水調(diào)節(jié)閥。
2.4 抽氣隔離閥或逆止閥開(kāi)度不足
回?zé)岢闅夤艿郎系碾妱?dòng)隔離閥或者逆止閥如果沒(méi)有全開(kāi),將會(huì)造成閥門處的局部阻力增大,導(dǎo)致加熱器熱負(fù)荷減少,工作壓力降低,加熱器的換熱效果減弱。
3 高壓加熱器常見(jiàn)故障的應(yīng)對(duì)措施
(1)高壓加熱器的運(yùn)行參數(shù)要嚴(yán)格控制。對(duì)于投入使用和停止使用的高壓加熱器,需要對(duì)其管壁的溫升率及溫降率進(jìn)行嚴(yán)格控制,這樣不僅能夠有效的避免管子熱應(yīng)力過(guò)大的情況發(fā)生,而且對(duì)管壁熱應(yīng)力過(guò)大破裂具有較好的防范作用。
(2)需要定期對(duì)高壓加熱器進(jìn)行檢查,重點(diǎn)監(jiān)督過(guò)熱蒸汽冷卻區(qū)和與之相對(duì)的區(qū)域,對(duì)其相關(guān)部位進(jìn)行仔細(xì)檢驗(yàn)。
(3)提高高壓加熱器自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的投入率。高壓加熱器要想確保運(yùn)行的正常,則需要在其運(yùn)行過(guò)程中需要保證處于正常的水位狀態(tài)下,對(duì)于自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置無(wú)法有效的對(duì)正常水位進(jìn)行維護(hù)時(shí),則需要采用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行維護(hù),從而有效的避免加熱器出現(xiàn)低水位、高水位或是無(wú)水位的情況。
(4)對(duì)于已發(fā)現(xiàn)的管束泄漏,應(yīng)及早停用檢修,查明究竟是管子本身漏還是焊縫漏,若是管口漏,便應(yīng)補(bǔ)焊。
(5)應(yīng)嚴(yán)格控制給水含氧量和pH值等參數(shù),防止腐蝕。保證加熱器的排空氣系統(tǒng)正常工作并采取正確有效的防腐措施。
(6)對(duì)U形管高壓加熱器管束的泄漏,堵管是一種主要的修復(fù)手段。在堵管前應(yīng)查清管束泄漏的形式及位置,并據(jù)此選用合適的堵管方式及工藝。
(7)保證回?zé)岢闅夤艿郎想妱?dòng)隔離閥和逆止閥處于全開(kāi)狀態(tài),避免因節(jié)流壓損過(guò)大而引起加熱不足現(xiàn)象。對(duì)于故障停止運(yùn)行的高壓加熱器,如果其回?zé)岢闅夤艿郎系碾妱?dòng)隔離閥嚴(yán)密性較差,或是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在故障時(shí),則需要將手動(dòng)截止閥安裝在管道上,同時(shí)還能夠?qū)苁瑝浩鸬椒e極的作用。對(duì)于無(wú)法正常運(yùn)行的高壓加熱器,不僅會(huì)對(duì)機(jī)組系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)較大的威脅,而且還會(huì)導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)性下降,因此需要采取有效的措施來(lái)提高高壓加熱器的性能,確保其保持良好的運(yùn)行工況。
4 結(jié)束語(yǔ)
節(jié)能減排作為當(dāng)前電廠發(fā)展過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)工作,而高壓加熱器作國(guó)節(jié)能的重要設(shè)備之一,通過(guò)提高高壓加熱運(yùn)行的可靠性及運(yùn)行效率,則會(huì)對(duì)提高電廠機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性起到積極的作用。因此需要在日常工作中加強(qiáng)對(duì)高壓加熱器運(yùn)行工況的監(jiān)視,同時(shí)還要做好維護(hù)和維修工作,確保高壓加熱器能夠保持安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),為電廠經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到積極的促進(jìn)作用。
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