廣東紅海灣發(fā)電有限公司 袁宏偉

高壓加熱器（簡(jiǎn)稱“高加”）是發(fā)電廠重要的輔助設(shè)備，通過利用回?zé)岢槠訜峤o水提高機(jī)組運(yùn)行效率。高加發(fā)生泄露故障的頻率較高，除了降低效率還有可能造成汽缸變形甚至葉片斷裂等事故。

關(guān)于高壓加熱器的文章，倪鑫[1]以托克托電廠11號(hào)機(jī)組為例，結(jié)合高加泄漏常見因素，闡述了3號(hào)高加泄漏現(xiàn)象及對(duì)機(jī)組的影響，并提出了相應(yīng)防范措施。文獻(xiàn)[2]以臺(tái)山電廠2號(hào)機(jī)組高壓加熱器的泄漏為例，說明高壓加熱器泄漏的現(xiàn)象及影響，分析高壓加熱器產(chǎn)生泄漏的原因并探討相關(guān)的預(yù)防措施。文獻(xiàn)[3]介紹某熱電廠高壓加熱器泄漏的原因分析以及處理過程、處理情況，根據(jù)原因分析及運(yùn)行工況制定相應(yīng)防范措施。文獻(xiàn)[4]、文獻(xiàn)[5]研究0號(hào)高壓加熱器對(duì)鍋爐側(cè)運(yùn)行、汽輪機(jī)側(cè)運(yùn)行及全廠運(yùn)行的影響。

1 故障現(xiàn)象及故障分析與判定

某電廠600MW超臨界機(jī)組的汽輪機(jī)是N600-24.2/566/566型號(hào)的一次中間再熱、三缸四排汽、凝汽式汽輪機(jī)。給水系統(tǒng)采用單元制，配備2臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵（簡(jiǎn)稱“汽泵”），1臺(tái)30%容量的電動(dòng)給水泵（簡(jiǎn)稱“電泵”）作為啟動(dòng)和備用；三臺(tái)100%容量臥式高壓加熱器串聯(lián)布置，高壓加熱器系統(tǒng)共用一個(gè)快速電動(dòng)大旁路閥，以保證高壓加熱器退出運(yùn)行時(shí)鍋爐最大給水量。

正常情況下，兩臺(tái)汽泵流量之和大于鍋爐側(cè)給水流量，兩者的偏差為過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、高旁減溫水流量等，且能維持一定數(shù)值。對(duì)比近4個(gè)月的流量數(shù)據(jù)，機(jī)組在同等負(fù)荷（450MW）的條件下，汽泵流量與爐側(cè)給水偏差出現(xiàn)明顯變大的趨勢(shì)（圖1）。

圖1 同等負(fù)荷下（450MW）汽泵給水流量與鍋爐給水流量偏差趨勢(shì)

2019年12月上旬，機(jī)組AGC負(fù)荷指令555 MW，A汽泵流量1068t/h，B汽泵流量1052t/h，鍋爐側(cè)給水流量1713t/h，兩汽動(dòng)給水泵流量之和與鍋爐側(cè)給水流量偏差最大約450t/h。在A汽泵流量大于1050t/h后，A汽泵3號(hào)軸承振動(dòng)幅值達(dá)78μm，A汽泵無法繼續(xù)帶高負(fù)荷，導(dǎo)致機(jī)組出力受限制。

汽泵流量計(jì)和鍋爐給水流量計(jì)之間主要可能泄漏點(diǎn)有汽動(dòng)給水泵再循環(huán)、高旁減溫水、電泵出水電動(dòng)門及出水旁路電動(dòng)門、電泵中間抽頭、高加本體和該給水系統(tǒng)管道設(shè)備上的放水排空閥等。通過現(xiàn)場(chǎng)排查，高旁減溫水閥、汽泵倒暖閥、電泵出水電動(dòng)門及出水旁路電動(dòng)門未見內(nèi)漏現(xiàn)象，給水系統(tǒng)管道設(shè)備上的放水排空閥除已確認(rèn)發(fā)生內(nèi)漏的閥門外，未發(fā)現(xiàn)新的內(nèi)漏閥門，且凝坑冒水汽無明顯擴(kuò)大，排除原本內(nèi)漏閥門泄漏量擴(kuò)大的可能。分別關(guān)閉A、B汽泵再循環(huán)調(diào)整門前電動(dòng)門，給水流量無明顯變化，排除汽泵再循環(huán)泄漏量擴(kuò)大。

通過對(duì)比近4個(gè)月的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)機(jī)組2、3號(hào)高加正常疏水調(diào)整門開度有逐步變大的趨勢(shì)。初步可判定為2、3號(hào)高加正常疏水調(diào)整門堵塞導(dǎo)致通流減小或高加存在泄漏。

2 泄漏驗(yàn)證

為驗(yàn)證是否高加泄漏和排查高加泄漏情況，在負(fù)荷允許的情況下對(duì)高加解列，解列的原則為先汽側(cè)后水側(cè)。

驗(yàn)證1號(hào)高加是否泄漏。12月上旬機(jī)組穩(wěn)定在480MW負(fù)荷，準(zhǔn)備逐步解列2號(hào)機(jī)高加汽側(cè)。在完全退出1號(hào)高加汽側(cè)且全關(guān)1號(hào)高加正常疏水調(diào)門和危疏調(diào)門后，1號(hào)高加水位基本穩(wěn)定在-130mm左右。汽泵給水流量之和與鍋爐側(cè)給水流量偏差仍有450t/h，可排除1號(hào)高加泄漏（圖2）。

圖2 1號(hào)高加解列后的參數(shù)趨勢(shì)圖

驗(yàn)證2號(hào)高加是否泄漏。在完全退出2號(hào)高加汽側(cè)且全關(guān)2號(hào)高加正常疏水調(diào)門和危疏調(diào)門后，2號(hào)高加水位基本穩(wěn)定在-78mm左右。汽泵給水流量之和與鍋爐側(cè)給水流量偏差仍有450t/h，可排除2號(hào)高加泄漏（圖3）。

圖3 2號(hào)高加解列后的參數(shù)趨勢(shì)圖

驗(yàn)證3號(hào)高加是否泄漏。在完全退出3號(hào)高加汽側(cè)，全關(guān)3號(hào)高加正常疏水調(diào)門且全開危疏調(diào)門后，3號(hào)高加水位仍快速上漲至高限值（CRT上顯示1800mm），水位高二值開關(guān)量報(bào)警發(fā)出，現(xiàn)場(chǎng)檢查高加本體水流聲明顯，翻板液位計(jì)顯示滿水。將高加進(jìn)口三通閥切至旁路，關(guān)閉1號(hào)高加出水電動(dòng)門后，鍋爐給水流量從1330t/h快速上升至1620t/h，上漲約300t/h左右。為保持鍋爐給水穩(wěn)定，將A汽泵再循環(huán)調(diào)門開至20%，同時(shí)3號(hào)高加水位快速下降至-167mm。A、B汽泵給水流量之和與鍋爐給水流量偏差由450t/h左右降至100t/h左右。綜上判斷機(jī)組3號(hào)高加水側(cè)往汽側(cè)泄漏，泄漏量約300t/h（圖4）。

圖4 3號(hào)高加解列后的參數(shù)趨勢(shì)圖

3 高加解列后的運(yùn)行調(diào)整及高加泄漏的處理

由于機(jī)組3號(hào)高加水側(cè)存在較大的泄漏量，在高加解列后缺陷徹底處理前需對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整。

高加退出后，由于汽輪機(jī)進(jìn)汽量增大，機(jī)組的汽機(jī)總脹、低壓缸脹差及軸向位移略有上漲，加強(qiáng)監(jiān)視主再熱蒸汽壓力、汽機(jī)軸向位移、推力瓦溫、機(jī)組各軸承振動(dòng)、高中壓缸脹差、低壓缸脹差等參數(shù)，特別是在負(fù)荷變化階段，控制相關(guān)參數(shù)不超限；控制各段抽汽壓力不超過VWO工況對(duì)應(yīng)抽汽壓力值，防止葉片過負(fù)荷產(chǎn)生斷裂，2號(hào)機(jī)負(fù)荷限高至570MW。

高加退出后鍋爐給水溫度下降約90℃，汽水分離器出口過熱度降低，主蒸汽溫度控制較難?？蛇m當(dāng)降低鍋爐中間點(diǎn)溫度運(yùn)行，加強(qiáng)爐膛吹灰，防止鍋爐過熱器金屬壁溫超限；高加解列后，一段和三段抽汽逆止門前疏水氣動(dòng)門、各高加連續(xù)排汽一次手動(dòng)門保持關(guān)閉，運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視各段抽汽管壁上下溫度。該溫度明顯降低或偏差大于45℃時(shí)，開啟該抽汽逆止門前疏水氣動(dòng)門，待溫度偏差小于30℃以內(nèi)再關(guān)閉相關(guān)疏水門；高加退出后，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性且凝泵出水量增大，加強(qiáng)監(jiān)視除氧器水位及凝結(jié)水泵運(yùn)行情況。

12月下旬機(jī)組停運(yùn)，處理3號(hào)高加泄漏缺陷：利用壓縮空氣從3號(hào)高加就地水位計(jì)排污門處接入，汽側(cè)壓力控制在0.3MPa以上，用肥皂水對(duì)3號(hào)高加水室進(jìn)行查漏，9根鋼管有不同程度的泄漏。堵漏采用面堵漏的方式，滲漏管道采用單根管道堵漏，用專用工具將有泄漏記號(hào)的管道管口管口及管板清理光潔，可見金屬光澤。加工專用堵頭，用手錘將專用堵頭打入泄漏U型管處，焊接后進(jìn)行著色檢查，確定焊接合格。堵漏完成后，利用壓縮空氣和肥皂水再次進(jìn)行查漏。

經(jīng)驗(yàn)：重要設(shè)備的缺陷檢查很重要。應(yīng)制定機(jī)組檢修計(jì)劃，定期安排對(duì)高加系統(tǒng)進(jìn)行渦流探傷，根據(jù)探傷情況進(jìn)行合理封堵；在啟停機(jī)過程中應(yīng)控制給水溫升速度，防止溫度變化率過大；在機(jī)組正常運(yùn)行中應(yīng)保證高加水位在正常值，同時(shí)控制好給水壓力波動(dòng)在合理范圍內(nèi)。