300 MW供熱機(jī)組熱網(wǎng)疏水管振動大的原因及處理

馬巖昕

(黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

0 引言

某電廠2臺300 MW機(jī)組的熱網(wǎng)加熱器疏水由2路組成:一路是當(dāng)水質(zhì)不合格時(shí)，排至地溝;一路是當(dāng)水質(zhì)合格時(shí)，導(dǎo)入高壓除氧器進(jìn)行回收。熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在缺陷，熱網(wǎng)加熱器的水位調(diào)節(jié)全靠熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽門來實(shí)現(xiàn)。一旦負(fù)荷發(fā)生變化，水位瞬時(shí)無法控制，就會發(fā)生熱網(wǎng)加熱器無水或滿水，使熱網(wǎng)加熱器疏水泵發(fā)生汽化而產(chǎn)生振動。本文分析熱網(wǎng)加熱器疏水管振動的原因并嘗試給出解決辦法。

1 熱網(wǎng)系統(tǒng)的組成

該電廠#1，#2機(jī)組采暖裝置采用中壓缸排汽(五段抽汽)作為熱網(wǎng)加熱器汽源，水側(cè)由熱網(wǎng)除氧器加熱，化學(xué)軟化水作為補(bǔ)給水，設(shè)計(jì)供給用戶水溫為126℃，壓力為1.6 MPa，回水溫度為70℃，回水壓力為 0.2 MPa。

系統(tǒng)主要布置有8臺熱網(wǎng)加熱器、8臺熱網(wǎng)循環(huán)水泵、1臺熱網(wǎng)除氧器、6臺熱網(wǎng)加熱器疏水泵、2臺熱網(wǎng)補(bǔ)水泵及2臺熱網(wǎng)濾水器等。

#1，#2機(jī)組的熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽門是電動門，而其他多數(shù)電廠熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽門是調(diào)節(jié)門。#1，#2機(jī)組熱網(wǎng)加熱器的正常疏水門是電動門，操作時(shí)只能全開或全關(guān)。每臺機(jī)組4臺熱網(wǎng)加熱器的正常疏水在一根母管上，而其他多數(shù)電廠每臺熱網(wǎng)加熱器都有單獨(dú)的熱網(wǎng)疏水泵。

2 振動原因分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的分析

(1)由于熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽門及疏水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在缺陷，水位調(diào)節(jié)全靠進(jìn)汽門來實(shí)現(xiàn)，一旦負(fù)荷發(fā)生變化或熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽量需要改變時(shí)，運(yùn)行人員就要到就地手動搖開、搖關(guān)熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽門來改變熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽量，并通過調(diào)節(jié)熱網(wǎng)加熱器疏水泵的出力實(shí)現(xiàn)對熱網(wǎng)加熱器水位的控制。如果操作不及時(shí)或負(fù)荷變化太快，極易造成個(gè)別熱網(wǎng)加熱器無水或滿水，使熱網(wǎng)加熱器疏水泵發(fā)生汽化而導(dǎo)致熱網(wǎng)加熱器的疏水管道發(fā)生振動。

(2)熱網(wǎng)加熱器的疏水門是電動門，只能全開、全關(guān)，且每臺機(jī)組4臺熱網(wǎng)加熱器的疏水在1根母管上。熱網(wǎng)加熱器疏水泵只能靠疏水母管水量的多少來調(diào)節(jié)疏水泵出力的大小。一旦機(jī)組負(fù)荷發(fā)生較大變化，4臺熱網(wǎng)加熱器水位瞬時(shí)無法控制，就會發(fā)生個(gè)別熱網(wǎng)加熱器無水或滿水，使熱網(wǎng)加熱器疏水泵發(fā)生汽化，從而使熱網(wǎng)加熱器的疏水管道發(fā)生振動。

2.2 運(yùn)行參數(shù)的影響

熱網(wǎng)加熱器水位過低、過高以及熱網(wǎng)加熱器疏水泵汽化，是造成熱網(wǎng)加熱器疏水管道振動的主要原因。

(1)當(dāng)機(jī)組快速減負(fù)荷，熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽量減少、熱網(wǎng)加熱器水位過低而使熱網(wǎng)加熱器疏水入口暴露在蒸汽中時(shí)，在熱網(wǎng)加熱器入口處形成蒸汽和水的兩相流，高速流動的混合物侵蝕疏水入口附近的管束、隔板等。熱網(wǎng)加熱器的水位過低，造成熱網(wǎng)加熱器疏水不足，使熱網(wǎng)加熱器疏水泵汽化，熱網(wǎng)加熱器的疏水管道發(fā)生振動。

(2)當(dāng)機(jī)組負(fù)荷增加，熱網(wǎng)加熱器水位過高時(shí)，瞬時(shí)熱網(wǎng)加熱器疏水泵出力增大，熱網(wǎng)加熱器的疏水流速過大，經(jīng)過熱網(wǎng)加熱器疏水管道時(shí)，其壓力下降較大，即相應(yīng)的飽和溫度大幅度下降，使得疏水溫度高于飽和溫度而出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象(加熱器局部的疏水溫度比相對應(yīng)疏水壓力的飽和溫度高時(shí)所發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象即為閃蒸現(xiàn)象)。這種現(xiàn)象可引起汽、水兩相共流，對加熱器傳熱管道和殼體內(nèi)附件的危害極大，不但會引起疏水流動不穩(wěn)定，而且會引起管系振動和沖刷侵蝕。加熱器水位控制不好，水位過低使蒸汽進(jìn)入疏水管，導(dǎo)致熱網(wǎng)加熱器疏水泵汽化而使熱網(wǎng)加熱器的疏水管道發(fā)生振動。

3 采取的措施

(1)將熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽門由電動門改為調(diào)節(jié)閥后，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，運(yùn)行人員不用就地去調(diào)節(jié)熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽門，可直接在單控室內(nèi)的微機(jī)上調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)靈活、快捷，節(jié)省了運(yùn)行人員往返跑動調(diào)節(jié)熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽門的時(shí)間;可以隨時(shí)調(diào)節(jié)每臺熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽量，以保證熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽量的穩(wěn)定增加或減少，從而保證熱網(wǎng)加熱器的水位始終在正常范圍內(nèi)變化。

(2)將熱網(wǎng)加熱器正常疏水電動門改為疏水調(diào)節(jié)閥。因疏水調(diào)節(jié)閥能自動維持熱網(wǎng)加熱器內(nèi)疏水的水位在正常范圍內(nèi)并以此維持蒸汽空間有一定的壓力，保證熱網(wǎng)加熱器在正常水位范圍內(nèi)運(yùn)行。因熱網(wǎng)加熱器正常疏水電動門只能全開、全關(guān)，熱網(wǎng)加熱器的水位只能靠進(jìn)汽門來調(diào)節(jié)進(jìn)汽量的多少，調(diào)節(jié)方法單一。改為調(diào)節(jié)閥后，避免了熱網(wǎng)加熱器無水和滿水的運(yùn)行狀態(tài)，且熱網(wǎng)加熱器水位能投入自動。

熱網(wǎng)加熱器的正常水位為750 mm;水位低1值為660mm，水位低信號報(bào)警;水位低2值為445mm，聯(lián)跳熱網(wǎng)疏水泵;水位高1值為910 mm，水位高信號報(bào)警;水位高2值為1 065 mm，聯(lián)開事故放水門;水位高3值為1100 mm，聯(lián)關(guān)進(jìn)汽調(diào)節(jié)門、停止熱網(wǎng)加熱器運(yùn)行。

(3)將每臺機(jī)組的熱網(wǎng)加熱器疏水泵由3臺改為4臺后，由于每臺熱網(wǎng)加熱器有了單獨(dú)的疏水泵，并且熱網(wǎng)加熱器的水位能投自動，它可以根據(jù)熱網(wǎng)加熱器內(nèi)疏水流量的大小來調(diào)節(jié)疏水泵的出力，從而保證熱網(wǎng)加熱器疏水泵不出現(xiàn)汽化現(xiàn)象。

(4)為防止熱網(wǎng)加熱器疏水泵氣蝕，設(shè)置熱網(wǎng)加熱器疏水泵最小流量保護(hù)，當(dāng)出口流量低于規(guī)定的最小數(shù)值時(shí)，熱網(wǎng)加熱器疏水泵跳閘。

4 改造后的效果

(1)在保證熱網(wǎng)加熱器進(jìn)汽管道及熱網(wǎng)加熱器疏水管道外形及接口尺寸不變的情況下，將熱網(wǎng)加熱器的進(jìn)汽門由電動門改裝成調(diào)節(jié)閥，熱網(wǎng)加熱器正常疏水電動門改裝成調(diào)節(jié)閥。

(2)改造后，2008，2009，2010年冬季熱網(wǎng)運(yùn)行情況表明，熱網(wǎng)加熱器的水位能控制在規(guī)定范圍內(nèi)，熱網(wǎng)加熱器的疏水泵一直沒有出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，熱網(wǎng)加熱器的疏水管道再也沒有出現(xiàn)過振動現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

通過分析熱網(wǎng)疏水管振動的原因，提出了相應(yīng)的技術(shù)措施，改造后效果明顯。由于受到汽輪機(jī)現(xiàn)場場地的限制，為每臺機(jī)組增加1臺熱網(wǎng)疏水泵的目標(biāo)還沒有實(shí)現(xiàn)。希望該方案能對同類型供熱機(jī)組熱網(wǎng)加熱器疏水管振動問題的解決提供思路和借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］呂鵬飛.600 MW超臨界機(jī)組低壓加熱器正常疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32(4):12 －13.

［2］朱寶森.超臨界600 MW機(jī)組低壓加熱器疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32(3):43 －44.

［3］王義，閆麗濤.某引進(jìn)型300 MW機(jī)組加熱器熱經(jīng)濟(jì)性影響因素分析［J］.華電技術(shù)，2009，31(12):45 －47.