段繼鵬
(新疆拜城發(fā)電廠,新疆 拜城 842316)
火力發(fā)電廠中給水回?zé)嵯到y(tǒng)是熱力系統(tǒng)的重要組成部分,它對(duì)火電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有較大的影響。高壓加熱器是給水回?zé)嵯到y(tǒng)的重要設(shè)備之一,若大容量機(jī)組的高壓加熱器不能正常投入運(yùn)行,將使機(jī)組出力降低8%~10%,煤耗增大3% ~5%。從安全的角度看,高壓加熱器停運(yùn),不但會(huì)導(dǎo)致給水溫度降低,造成直流爐的水冷壁超溫、汽包爐過熱汽溫升高,而且還會(huì)影響汽輪機(jī)的出力,若要維持出力不變,則汽輪機(jī)監(jiān)視段壓力升高,停用的抽汽口以后各級(jí)葉片、隔板和軸向推力可能過負(fù)荷。在電煤日益緊張和煤價(jià)居高不下的形勢下,若不及時(shí)消除高壓加熱器缺陷,將給發(fā)電企業(yè)帶來一定的安全隱患和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
新疆拜城發(fā)電廠#6汽輪機(jī)為K40/12/16型、單缸、軸流、沖動(dòng)、回?zé)崮狡啓C(jī),有三段不調(diào)整抽汽。該機(jī)組于1957年安裝在北京石景山電廠,1984年搬遷至拜城發(fā)電廠,1990年由新疆電力公司安裝完畢投運(yùn)至今。1999年7月,把#6汽輪機(jī)高壓加熱器管束由聯(lián)箱-螺旋管式改造成了管板-U形管式,運(yùn)行至今。
2005年8月12日,#6汽輪機(jī)運(yùn)行正常,機(jī)組之前沒有啟、停調(diào)峰,高壓加熱器也未進(jìn)行檢修,在正常運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)高壓加熱器水側(cè)中分面法蘭泄漏,拆除外部鐵皮及保溫層材料后,用壓縮空氣將中分面法蘭及連接螺栓外部吹掃干凈,發(fā)現(xiàn)中分面法蘭靠近安全門有一處長40~70mm的泄漏點(diǎn),有汽、水滋出,另有一處長30~50mm的泄漏點(diǎn),隨機(jī)對(duì)每處泄漏點(diǎn)的8根M36×300 mm法蘭螺栓進(jìn)行了熱緊,但無法消除泄漏。
(1)中壓機(jī)組的高壓加熱器水側(cè)給水壓力一般在7.0 MPa以下,采用了法蘭聯(lián)接,未采用焊接結(jié)構(gòu),故很難保證中分面法蘭螺栓緊力均勻。
(2)高壓加熱器中分面法蘭泄漏,法蘭墊圈在上次處理時(shí)將原廠家的鋁制墊圈更換為金屬纏繞石墨墊圈,石墨墊圈長時(shí)間運(yùn)行造成受熱膨脹松散。
(3)高壓加熱器中分面法蘭結(jié)合面上由于汽水沖刷的溝槽導(dǎo)致泄漏。
(1)開啟高壓加熱器管道放水門,排凈疏水;開啟安全閥,泄去容器內(nèi)余汽。
(2)吊起高壓加熱器上部端蓋,發(fā)現(xiàn)安全門方向墊圈已松散100 mm,用手已無法拿起此處墊圈,墊圈靠近高壓加熱器給水出口管處有60 mm松散,且整個(gè)墊圈外圈已松散。
(3)采用銅絲輪將高壓加熱器上、下中分面法蘭結(jié)合面的鐵銹、沙粒、金屬鐵屑等異物除去,露出金屬光澤。
(4)用手電筒和放大鏡仔細(xì)檢查高壓加熱器上、下中分面法蘭結(jié)合面。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),在高壓加熱器中分面法蘭下結(jié)合面上已產(chǎn)生2處深2~3 mm、長10~35 mm的溝槽,這是該高壓加熱器中分面泄漏的主要原因。
(1)采用角向磨光機(jī),對(duì)下法蘭結(jié)合面上溝槽沿汽流沖刷方向打磨加工焊接坡口成U形,便于實(shí)施焊接;坡口底部及轉(zhuǎn)角處應(yīng)圓滑過渡,避免應(yīng)力集中,清除焊接部位的水分、油和臟物。
(2)采用手工電弧焊焊接,焊接材料選用大橋牌THJ506型、? 2.5 mm焊條。
(3)整個(gè)焊接過程采用冷焊接,平焊施焊;法蘭結(jié)合面嚴(yán)禁進(jìn)行焊前預(yù)熱。
(4)采用? 2.5 mm焊條,焊接電流為90~100 A,直流反接,焊道應(yīng)與坡口充分融合,避免裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。
(5)在焊接過程中,要嚴(yán)格遵循焊前制訂的技術(shù)措施,采用冷焊焊接、清渣、焊接等程序。
(6)在法蘭結(jié)合面焊接完畢后,自然空冷至室溫。
(7)采用角向磨光機(jī)打磨掉焊縫余高;油石浸泡透平油后打磨結(jié)合面,用手觸摸無明顯凸起后,再采用#300水磨砂紙沿焊縫方向往復(fù)打磨;被焊接處與非焊接處完全處于一個(gè)平面時(shí),焊接完畢。
(1)考慮紫銅在水蒸氣中有良好的耐蝕性,優(yōu)先選用紫銅板作為法蘭結(jié)合面墊圈原材料。
(2)在1500mm×1000mm×5mm的紫銅板上,用電剪刀、角向磨光機(jī)按法蘭墊圈圖紙尺寸制作出? 1000 mm×900 mm×5 mm的墊圈。
(3)用半圓銼修理墊圈內(nèi)、外圓切割毛刺,將墊圈外圓倒角15°~20°。
(4)對(duì)已加工好的紫銅法蘭墊圈進(jìn)行退火處理。
1)采用噴燈或割炬對(duì)墊圈沿圓周方向緩慢均勻加熱,加熱火力要?jiǎng)?、慢、?xì)。
2)有專人手持紅外線測溫儀對(duì)加熱墊圈現(xiàn)場監(jiān)視,待整個(gè)墊圈加熱溫度達(dá)650~700℃時(shí),停止加熱。
3)將加熱好的墊圈快速用水冷卻,致使墊圈冷卻至常溫。
4)用砂紙輕輕去除墊圈表面退火后產(chǎn)生的硬化斑點(diǎn);不可用磨光機(jī)等電動(dòng)工具打磨,避免墊圈發(fā)生表面硬化現(xiàn)象。
5)已退火后紫銅墊圈要輕拿輕放,避免過多折彎,不可單人水平拿放。
6)3人同時(shí)拿起法蘭墊圈,水平放置在三合板上,安全運(yùn)至現(xiàn)場,避免墊圈變形而發(fā)生返工。
7)紫銅墊圈經(jīng)退火前、后的機(jī)械性能對(duì)比見表1。
(1)用銅絲輪清理高壓加熱器下中分面法蘭結(jié)合面,將焊渣、鐵銹、油污等雜物徹底清理干凈。
(2)將汽缸密封脂輕微加熱,挑起后呈黏稠狀最佳。
(3)在高壓加熱器下法蘭結(jié)合面上,沿墊圈形狀均勻涂抹1.5~2.0 mm厚的汽缸密封脂,涂抹寬度可以放大3~5 mm。
(4)將紫銅墊圈正確放在高壓加熱器下法蘭結(jié)合面上,起吊高壓加熱器上部端蓋。
(5)一次性將法蘭結(jié)合面墊圈壓平、壓正,不可來回?cái)D壓、移動(dòng)墊圈。
(6)檢查墊圈是否放好、放正,檢測點(diǎn)間距不宜過大,要仔細(xì)、準(zhǔn)確、全面檢查中分面法蘭墊圈是否完全進(jìn)入凹法蘭內(nèi),沒有偏斜現(xiàn)象,確認(rèn)墊圈完全在凹法蘭內(nèi)后,檢查結(jié)束。
(7)對(duì)角擰緊4個(gè)中分面法蘭螺栓后,順時(shí)針依次擰緊其他螺栓。
表1 紫銅墊圈退火前、后的機(jī)械性能對(duì)比
投入高壓加熱器試運(yùn)行一次成功,未見中分面法蘭漏汽,試運(yùn)行24 h后,將中分面法蘭螺栓熱緊一遍。
高壓加熱器水側(cè)中分面法蘭泄漏,導(dǎo)致設(shè)備不能正常投運(yùn),既不利于安全,也不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。該廠5臺(tái)機(jī)組高壓加熱器中分面法蘭泄漏,先后采用過石棉板、鋁墊圈、金屬纏繞石墨墊圈、補(bǔ)焊中分面法蘭泄漏處等處理方式,但都不能保證設(shè)備長周期運(yùn)行,泄漏問題未得到有效改善;檢修頻繁,無形中增加了檢修費(fèi)用和勞動(dòng)強(qiáng)度。自2005年8月,#6汽輪機(jī)高壓加熱器水側(cè)中分面法蘭墊圈由石墨墊圈更換為紫銅墊圈板后,運(yùn)行至今未發(fā)生過泄漏,其他4臺(tái)機(jī)組也在中分面法蘭泄漏時(shí)相繼更換了墊圈。對(duì)于同類型的加熱器,可以采用上述方法徹底解決中分面泄漏問題;及時(shí)將檢查處理方法、結(jié)果記錄在臺(tái)賬上,以備下次檢查、比較、核查。希望本文介紹的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)転橥悊栴}的處理提供參考。
[1]陳濤,魏勝孌.高壓加熱器泄漏原因分析及對(duì)策[J].華電技術(shù),2010,32(6):47 -49.