200 MW機組高壓加熱器端差大原因分析及預防措施

張曉麗 孫 勇

(1.沈陽金山熱電有限公司，遼寧 沈陽 110101;2.遼寧清河發電有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112003)

200 MW機組高壓加熱器端差大原因分析及預防措施

張曉麗1孫 勇2

(1.沈陽金山熱電有限公司，遼寧 沈陽 110101;2.遼寧清河發電有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112003)

高壓加熱器是電廠熱力設備之一，在回熱系統中起重要作用，其運行狀況的好壞不僅影響機組運行的經濟性，還會影響機組的安全性。衡量高壓加熱器性能的主要指標有給水溫升、給水端差、極管、殼側介質壓降等，重點分析了高壓加熱器端差變化對機組經濟性和安全性的影響。以沈陽金山熱電有限公司為例，闡述了200 MW高壓加熱器的運行狀況和存在問題，分析高壓加熱器運行端差大的原因，通過試驗論證，提出預防措施，提高設備的可靠性和經濟性。

200 MW機組;高壓加熱器;端差

高壓加熱器是火電廠中重要的熱力設備之一，其運行狀況直接影響火電機組的經濟性和安全性。若運行中其性能指標低于設計值要求，將導致機組熱耗和發、供電煤耗增加。通過對高壓加熱器端差大的原因進行分析、試驗并治理，使其端差接近設計值，并對防范措施進行了總結，對于改進運行管理，提高設備的可靠性和經濟性起重要作用［1］。

1 高壓加熱器運行狀況

衡量高壓加熱器性能的主要指標有給水溫升、給水端差、極管、殼側介質壓降等，正常運行中，高壓加熱器端差一般大于設計值，降低了加熱器效率，使機組發、供電煤耗增加，影響機組的經濟運行［2］。若是由于泄漏造成的端差大，更會給機組的安全運行帶來隱患。沈陽金山熱電有限公司2×220 MW機組為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司制造的 CC150/N220-12.75/0.981/0.245 型超高壓、一次中間再熱、雙抽供熱凝汽式機組，2010年投入運行，配套的2臺高壓回熱加熱器為JG680型，由青島青力鍋爐輔機有限公司生產。表1為2號機高壓加熱器檢修前設計和運行數據。

表1 檢修前設計、運行數據

2 高壓加熱器端差大原因分析

a. 高壓加熱器的傳熱面積減小。高壓加熱器運行時間較長、鋼管堵管率高勢必影響高壓加熱器的傳熱面積［3］，導致疏水溫度升高、水側溫度降低、端差增大。

b. 運行參數值偏差大。各高壓加熱器的進汽參數若偏離設計值較大，導致釋放的熱量與設計偏差較大，會使高壓加熱器的端差增加，經濟性降低［4］。各高壓加熱器進汽參數基本達到設計要求時，高壓加熱器加熱面積得到充分利用，不會引起高壓加熱器端差增大;若高壓加熱器水位較低，疏水冷卻段水封喪失，蒸汽和疏水一起進入疏冷段，疏水得不到有效冷卻，會使給水溫度降低、疏水溫度升高、端差增大［5］。

c. 高壓加熱器內部積聚空氣使傳熱效率降低。高壓加熱器停運時，有可能在加熱器殼側和水側滯留空氣，或運行中抽汽和疏水帶入或析出的不凝結氣體積聚在加熱器內，使傳熱效率降低［6］，增大了加熱器端差。

d. 高壓加熱器管束表面積鹽。高壓加熱器投運，管子表面會形成以氧化鐵為主的積鹽，影響換熱效果，增加抽汽壓損，降低高壓加熱器效率，使高壓加熱器出口溫度降低。

e. 高壓加熱器水側短路。高壓加熱器水側若存在短路，則部分給水未通過高壓加熱器加熱直接進入到鍋爐省煤器，造成高壓加熱器端差大和給水溫度低于設計值。

3 處理效果

根據分析，經過多次調整試驗，在機組停運時，對高壓加熱器進行檢查，發現高壓加熱器水室擋板焊口開裂導致的水室短路是端差增大的直接原因。開裂部位如圖1所示。水室擋板處理后，運行參數如表2所示，端差控制在規定范圍內。

圖1 水室擋板的具體泄漏位置

表2 水室擋板處理后的運行參數

4 高壓加熱器端差大的預防措施

a. 高壓加熱器泄漏是造成高壓加熱器端差異常增加的主要因素。除設備材質或焊接原因，運行中還應注意高壓加熱器投停時的注水速度、溫升率和溫降率，減小熱沖擊。

b. 運行中禁止高壓加熱器水位過高或過低，避免汽水兩相流沖刷管束，造成管束泄漏。

c. 禁止過負荷運行，防止蒸汽在蒸汽冷卻段中高速沖擊，造成管束振動，使局部管束疲勞損壞。

d. 加強運行中汽水監督，盡量減少高壓加熱器管束表面積鹽而影響傳熱效果。

e. 高壓加熱器投運初期打開所有啟動排氣，排盡高壓加熱器內部和管道空氣，運行排氣至除氧器間應保證暢通，防止空氣分壓影響換熱和端差。

［1］ 曹祖慶，江 寧，陳行庚.大型汽輪機組典型事故及預防［M］.北京:中國電力出版社，1999.

［2］ 林萬超.火電廠系統節能原理［M］.西安:西安交通大學出版社，1994.

［3］ 吳季蘭.汽輪機設備及系統 ［M］.北京:中國電力出版社，2004.

［4］ 李忠波，金 巖.某電廠600 MW機組節能潛力分析［J］.東北電力技術，2011，32(5):38-39.

［5］ 張云河.350 MW機組加熱器正常疏水不暢分析和處理［J］.東北電力技術，2011，32(5):36-37.

［6］ 丁明青，何蘭華.簡析火電機組運行中的節能降耗 ［J］.東北電力技術，2012，33(3):26-28.

Cause Analysis and Countermeasures of High Temperature Difference of HP Heater in 200 MW Turbine Unit

ZHANG Xiao-li1，SUN Yong2
(1.Shenyang Sujiatun Jinshan Thermoelectric Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110101，China;2.Liaoning Qinghe Power Generation Co.，Ltd.，Tieling，Liaoning 112003，China)

HP heater，one of the thermal power plant equipment，plays an important role in regenerative system，operation of which not only affects the econimic operation of the unit，but also affects the safety of unit.The main indexes for evaluating the performance of HP heater include:water temperature，water temperature difference，and tube，shell side mediumpressure drop.This paper mainly analyzes the HP heater variation effects on the economy and security of the unit.Taking Shenyang Sujiatun Jinshan thermoelectric Co.Ltd.for example，it describes the operation status of high-pressure heater 200 MW turbine units and the existing problems.Analysis of the causes of the operation of high-pressure heater terminal temperature difference is made and preventive measures to improve the reliability and economy of the equipment are proposed.

200 MW turbine unit;HP heater;Temperature difference

TM621

A

1004-7913(2014)02-0061-02

張曉麗 (1982—)，女，學士，助理工程師，主要從事發電廠運行管理工作。

2013-09-12)