節能技術之十五—高壓加熱器緊急疏水閥泄漏檢測技術

根據ASME PTC 6-2004 Steam Turbines標準，汽輪機性能試驗需要按所設計的熱力系統進行嚴格隔離之后，在基本無汽、水損失，無補水條件下才能進行，但是這些隔離很多屬于確認性隔離檢查(本來閥門就是關閉的)，即使發現閥門泄漏也無法處理。特別是對于高壓加熱器緊急疏水閥泄漏而言，如果在汽輪機熱經濟性指標計算中不考慮其泄漏量，則試驗所計算結果與實際偏差較大，不能真實準確反映機組運行經濟指標。

問題提出：高壓加熱器是電廠汽輪機組的重要輔助設備，其疏水有兩路設計，一路疏水經過正常疏水閥，采用逐級自流方式，進入下一級高壓加熱器，最后匯入除氧器；另一路疏水經過緊急疏水閥，排入高壓擴容器，最后流入凝汽器。加熱器運行時，特別需要關注這兩個閥門，即加熱器正常疏水閥和緊急疏水閥。正常運行條件下，加熱器正常疏水閥處于開啟狀態、緊急疏水閥處于關閉狀態。由于加工、安裝及運行等因素，緊急疏水閥多會存在泄漏，但是泄漏量一般較??；緊急疏水管道充滿度不足，傳統流量孔板等測量手段不具備應用條件，泄漏量難以直接測量，給機組熱經濟性指標計算及能耗診斷等帶來了一定困難。

推薦方法：大型汽輪機組除了標準中推薦采用的除氧器入口凝結水流量噴嘴外，一般在高加組出口給水管道和高壓加熱器疏水進入除氧器管道上還安裝有噴嘴或孔板測量元件。推薦在汽輪機性能試驗中，同時采集除氧器入口凝結水流量、高加疏水進入除氧器流量和給水流量，以除氧器入口凝結水流量為基準，通過在熱經濟性指標計算模型中，假定高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量，然后反復迭代計算出高壓加熱器疏水進入除氧器流量或給水流量，直至迭代計算值與測量值基本吻合為止。按照這種方法所確定的泄漏量即為高壓加熱器緊急疏水閥實際泄漏量，在此基礎上所計算得到的汽輪機熱經濟性指標準確度高。

應用實例：以某N600-16.7/537/537型亞臨界機組能耗診斷試驗為例，機組額定負荷下除氧器入口凝結水流量為1 465.2 t/h，高壓加熱器疏水進入除氧器管道流量為386.08 t/h，高加組出口給水流量為1 911.0 t/h。以除氧器入口凝結水流量為基準，如果不考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏，則機組熱耗率指標為8 210.8 kJ/kWh。試驗中通過紅外測溫儀測量1號高壓加熱器緊急疏水閥溫度約為155 ℃，2號、3號高壓加熱器緊急疏水閥溫度約為30 ℃左右，檢測表明只有1號高壓加熱器緊急疏水閥存在泄漏。按照所推薦的方法，當1號高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量取值為4.9 t/h時，高壓加熱器疏水進入除氧器管道流量和高加組出口給水流量的迭代計算值與測量值基本吻合，此時機組熱耗率指標為8 179.4 kJ/kWh。數據對比表明：與不考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏相比，兩者相差31.4 kJ/kWh，約0.384%，對熱經濟性指標計算結果影響較大。

建議：定量確定高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量，既是機組閥門檢修的重要依據，又是汽輪機性能試驗結果準確性的重要影響因素之一。一方面河北南網目前仍有部分機組沒有加裝高壓加熱器疏水進入除氧器管道的流量測量裝置，或是測量數據沒有引入DCS系統，缺乏評估高壓加熱器緊急疏水閥泄漏量的有效手段，建議加裝相應的流量測量裝置；另一方面建議充分考慮高壓加熱器緊急疏水閥泄漏對機組熱經濟性指標計算模型的影響，以提高試驗結果的真實準確性。