楊金戈
(天津國電津能熱電公司,天津 300300)
330MW機組由于運行時間較長以及其他原因的存在出現(xiàn)高壓加熱器溫升低的現(xiàn)象,影響了系統(tǒng)的正常順利運行,本文研究選擇某電廠2臺330MW燃煤機進行分析,分析其高壓器溫升較低的原因,逐一排查可能出現(xiàn)的原因,優(yōu)化機組檢修,研究取得了良好的運行效果。
本文以某電廠作為研究對象,該電廠330MW機組配備了1臺外置式蒸汽冷卻器HP6bis、2臺高加HP6、HP7,330MW燃煤機組于1997年由法國阿爾斯通公司于北京重型電機廠合作生產(chǎn)完成,由法國得拉斯公司與杭州鍋爐廠合作生產(chǎn)了機組配套,采用立式倒置的生產(chǎn)方式,采用表面式換熱方式。在對系統(tǒng)的加熱方面主要由第5、6段抽汽供汽加熱。在HP7前后端分別配置HP6、HP6bis,HP7以逐級自流的方式以此流入HP6中,通過節(jié)流孔引入凝汽器中,從而將汽側未凝結的氣體抽走。
高加與外置式蒸汽冷卻器采用立式布置方式,全部焊接殼體。在筒體下部位置為水室,水室中進水與出水兩個部分由一道擋板隔開,在水室下側位置布置一個自密封結構的入孔,以此促進檢修。
該設備運行初期階段,兩臺機組運行情況均較為良好,經(jīng)過一年的的運行后出現(xiàn)了運行功能降低的現(xiàn)象,通過排查與分析后顯示主要是由于7號高加HP7出水溫度逐漸降低所致,在運行一年半之后此種現(xiàn)象表現(xiàn)更為明顯,在額定工況下,7號機與8號機給水溫度分別降低了8℃與10℃以上,對系統(tǒng)運行產(chǎn)生了極為不良的影響。
為此本次研究中逐一排查了可能引起高壓穩(wěn)升降低的原因,對此逐一分析,研究中初步認定引起升減小的主要原因為高加水隔板泄露,為此研究中對2臺330MW機組進行集中統(tǒng)一檢修,最終使得加熱器正常溫升,從而保證了機組的正常高效運行。
330MW機組運行中表面式加熱器出水溫升低的幾種可能性原因主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
運行中水位太高,蒸汽流量不足,抽汽閥門開度未能達到使用要求,因此,加熱量不足。在換熱管表面出現(xiàn)較多結垢,汽側積產(chǎn)生大量空氣等不凝結氣體,增大了熱阻,對傳動系統(tǒng)造成了不良影響。
為此運行中詳細檢查并逐一排除這些可能原因。結合330MW機組的實際運行時間進行考量,若運行時間不長,則高加換熱管表面結垢可能性不大,重要原因之一為相鄰2只高HP6與HP6Bis換熱效果較為良好,可排除此種可能性。通過檢查后顯示HP7各種空氣管節(jié)流孔溫度均處于正常狀態(tài),檢查抽泣閥門與高加水位,檢查后排除異?,F(xiàn)象。
除此之外,原因還可能為進、出水室的隔板密封遭到破壞,由此部分給水直接流入出水室之中,降低了水溫。為此,解體檢查高加水室,發(fā)現(xiàn)水室隔板泄露,由此檢查出330MW機組高壓加熱器高加溫升低的主要原因,以此作為依據(jù)對330MW機組運行進行相應處理。
高加水室隔板包括三個部分,分別是兩條中間橫檔、三塊蓋板、半圓環(huán)形法蘭座,在設計中焊接了管板、法蘭座與水室殼體,將其焊接為一個部分,痛死將橫檔的兩端位置靠近法蘭座下平面位置,并使得法蘭座密封面與中間位置齊平,以此加固密封效果。檢查過程中,可見很多密封墊片在長期使用與運行之后被水沖掉,同時,中間擋板與蓋板及法蘭座之間的密封面出現(xiàn)被嚴重吹蝕的現(xiàn)象。
結構分析中,由于入孔較小,基于促進安裝與拆卸的角度,將蓋板分為三個部分,由此為了促進密封,要求在中間加兩條橫檔,并將其設計為可拆卸式,以此促進出水側板檢修工作。中間橫檔的設計與運用使得系統(tǒng)中出現(xiàn)隔板密封損壞的現(xiàn)象。
主要是由于在蓋板中間出現(xiàn)間隙,而中間橫檔與法蘭座密封面之間也存在裝配間隙,此時,出現(xiàn)了一些間隙,影響了正常運行,主要存在法蘭座密封面與中間橫檔之間,由此影響了系統(tǒng)的順暢運行。出水室、中間橫檔裝配間隙等間隙通道部分通道壓差達到高于0.1MPa,由此在很多給水并沒有通過正常的途徑流入出水室,影響了機組的正常運行。對該電廠運行情況的檢查可見,在運行的早期階段,由于設備各種性能等均處于正常狀態(tài),一般不會出現(xiàn)較大的中間橫設計裝配間隙,機組整體處于較為正常的運行狀態(tài)。隨著設備運行時間的延長以及工作環(huán)境等因素的共同作用,逐漸沖刷并腐蝕了裝配間隙表面位置,隨著出水升溫的降低,裝配間隙四周表面受到程度不等的沖刷與腐蝕,逐漸加大了間隙。至解體檢修時,可見4條間隙通道的間縫已經(jīng)大于10mm。
此外,法蘭面表面位置出現(xiàn)了泄露,程度較為嚴重,對機組的正常順利進行造成了不良影響,且在這一因素的作用下,在較大程度上浸泡并沖碎了高壓石棉墊,導致其偏離了原有的運行軌道,出現(xiàn)了二次擴展現(xiàn)象,加劇了密封面泄露程度,導致加熱器出水溫度降低,對機組正常運行產(chǎn)生不良影響。
通過上文研究可見,裝配間隙的產(chǎn)生影響了機組的正常順利進行,通過對機組長期運行分析可見極少出現(xiàn)泄露現(xiàn)象,由此改進中將法蘭座與中間橫檔何為一體進行設計,以此從根本上隔絕裝配間隙。必要時,割下中間橫檔。按照相關操作有效處理管束與管板,完成后再焊上并修平中間橫檔。由于中間橫檔與法蘭座之間出現(xiàn)了較嚴重的腐蝕現(xiàn)象,運行中修補難度較大,由此運用20mm厚度的16mnr鋼板重新制作一個中間橫檔,并刨平其兩面位置,以此增強密封效果。操作中結合孔的大小情況等可沿著一定方向將其切為3塊,并在原法蘭座上焊接為一體。密封焊接原法蘭座與周邊位置,并重新配置3塊蓋板。見圖1。
通過有效處理措施實施之后,筒體中心線和高加水室入口中心線呈15℃傾角,且出現(xiàn)垃圾沉積、內(nèi)部生銹現(xiàn)象,運行中自密封。
解體難度較大,通過幾次小的處理后未能有效解決。為此本文研究中及時改進了生產(chǎn)工藝,最終將8號機HP7解體處理,并按照上文中講述的方式進行相應處理。在相關工藝處理之前,8號機額定工況下給水溫度已經(jīng)降低至235℃,遠遠低于設計數(shù)值18.7℃,運行中若按照給水溫度下降10℃,煤耗會增加0.9g/(kW·h)的情況進行計算,則運行中8號機煤耗會增加1.78g/(kW·h),此種計算增加量下,對機組運行的經(jīng)濟性產(chǎn)生了極大的不良影響。通過本文研究中的缺陷處理后,在額定的工況下,8號機HP7出溫增加20℃,達到253℃給水溫度,此時,恢復至機組投產(chǎn)時的生產(chǎn)水平,通過一定處理后達到了良好的應用處理效果。
在大修7號機機組時,同樣有效處理了HP7,通過處理之后,HP7的出水溫度從原有的29℃增加至38℃,給水溫度從244℃提升至252℃,溫度改善明顯,此次工藝處理與維修取得了較為理想的改進效果,顯著提升了機運行的經(jīng)濟性。
電廠回熱系統(tǒng)中起著重要功能的設備之一為高壓加熱器,高壓加熱器給水溫升是反映設備傳動效率的重要判斷指標,影響了機組運行的經(jīng)濟性能,本文研究了某電廠330MW機組運行實際運行情況,對其運行中的問題進行了及時改進,取得了良好效益。高壓加熱器由于長期處于高壓、高溫的環(huán)境,容易出現(xiàn)高壓加熱器水側短路現(xiàn)象,導致給水溫降低,本文通過研究給出了相應的處理工藝,運用效果良好。