熱力系統疏水匯集的優化與效益

管燕純

摘 要：針對青海華電大通發電有限公司#1機組熱力系統疏水匯集存在的主要問題，在2011年#1機組A級檢修中，提出了對#1機組疏水系統等熱力系統進行部分改進，減少疏水點，降低管道疏水泄漏量、機組熱耗及煤耗，提高了機組運行的安全性，并創造出了良好的效益。

關鍵詞：熱力系統;疏水匯集;優化;經濟效益

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.179

1 前言

青海華電大通發電有限公司#1汽輪機組為國產引進型300MW汽輪機組，汽輪機由上海汽輪機廠引進美國西屋公司技術制造，為亞臨界、中間一次再熱、高中壓合缸、雙缸雙排汽、單軸、凝汽式汽輪機，型號為N300-16.7/538/538，編號為H156，給水回熱系統由3臺高壓加熱器，4臺低壓加熱器和1臺除氧器組成，加熱器疏水均采用逐級自流方式，高、低壓加熱器為表面式加熱器，除氧器為混合式加熱器。給水系統配備兩臺50%容量汽動泵，一臺50%容量電動備用泵。于2006年2月投產，在2007年6月進行首次檢查性大修，在2011年5月10日至7月10日進行標準A級大修。

2 優化前系統概況

優化前，機組熱力疏水系統設計復雜，冗余系統多，閥門內漏現象嚴重，尤其高溫高壓系統疏水門泄漏嚴重。這樣導致的后果就是：冗余系統及設備不僅增加了系統及設備的維修費用及工作量，另外，疏水閥不嚴造成大量蒸汽短路進入凝汽器，使凝汽器熱負荷增加，影響真空，又造成有效能的大量損失，更重要的是若這些設備及系統出現故障將嚴重影響到機組的安全性、可靠性。

3 改造前設備存在主要問題

（1）汽輪機本體疏水系統復雜，閥門內漏嚴重;

（2）主、再熱蒸汽疏水系統復雜，閥門內漏嚴重;

（3）高、低壓加熱器危急疏水門內漏嚴重;

（4）汽泵最小流量閥內漏嚴重。

4 優化改進方法

4.1 優化基本原則

在具體的優化過程中，通過對機組的實際運行情況進行分析，并對系統性能進行技術診斷，找出設備存在和產生問題的主要原因。然后與同類型機組中出現的問題進行比較，結合國內外的先進技術和經驗進行綜合的分析與計算，制定出完善的設備系統改進方案，實現熱力系統的完善、工質有效能的合理利用以及輔機性能提高、輸水系統優化，最大程度上消除內漏、外漏問題的目標。

4.2 優化基本要求

（1）根據機組運行工況的不同，要求疏水系統能夠對可能產生的汽輪機進水或者積水問題進行有效的控制和避免，同時對系統暖管和熱備用的要求進行滿足。

（2）通過加裝手動截止閥在各疏水氣動或電動閥門后來避免因疏水閥門導致的閥芯吹損問題發生。在機組正常運行的狀態下，手動截止閥應處于全開狀態來保證機組的自動化程度。僅在發生疏水閥內漏且暫時無法有效解決時進行臨時關閉。

（3）在處于熱備用的管道或設備的用汽設備的入口門處采用組合型自動疏水器方式設置暖管，不可使用節流疏水孔板連續疏水方式。疏水器選用DFS倒置浮杯式自動疏水器。

（4）不得將疏水逆止門設置在任何類型的疏水管上。

（5）充分利用取消的閥門、管道、三通及彎頭等材料。增加或更換的閥門應在解體檢查合格后才可投入使用。

（6）對于疏水點的確切位置、連接方式、布置及管徑不合理或者與現場實際安裝情況不完全一致時，可以適當的根據現場情況做進行調整。

（7）由于疏水管徑較小，施工過程中，疏水管道和閥門布置應根據現場實際情況做到排列整齊，疏水彎頭最少，管線最短，閥門安裝位置應便于檢修和運行操作。

4.3 優化措施及目的

4.3.1 主蒸汽系統疏放水優化

（1）左、右側主汽門前疏水合并。目前左、右側中壓主汽門前疏水分別接入疏水集管一。

1）將左、右側主汽門前疏水與主汽母管疏水在母管疏水手動門前合并;

2）合并后疏水管路上裝一手動球閥，球閥后裝一氣動疏水閥;

3）原左、右側疏水管路閥門取消，原疏水集管的接入口封焊;

4）合并點可考慮在6.3m層，貼近地面，閥門安裝位置要方便操作及維修。

（2） 高壓導汽管疏水合并：

1）將#1、#2導汽管疏水在氣動門前合并，合并后裝一手動閥;

2）將#3、#4、#5、#6導汽管疏水在氣動門前合并，合并后裝一手動閥;

3）上述兩路合并后疏水管路上裝一手動球閥，球閥后裝一氣動疏水閥;

4）原左、右側疏水管路閥門取消，原疏水集管的接入口封焊;

5）合并點設在汽機廠房6.3m層，貼近地面，閥門安裝位置要方便操作及維修。

（3） 高排逆止門后疏水合并：

1）合并高排逆止門后疏水、爐側冷再疏水;

2）合并后疏水管道設置一道手動門，一道氣動門;

3）擴容器側相應接口加堵頭。

4.3.2 再熱蒸汽系統

（1）合并左、右側中壓主汽門前疏水。目前左、右側中壓主汽門前疏水分別接入疏水集管三。

1）將左、右側中壓主汽門前疏水與熱再母管疏水在母管疏水手動門前合并;

2）合并后疏水管路上裝一手動球閥，球閥后裝一氣動疏水閥;

3）原左、右側疏水管路閥門取消，原疏水集管的接入口封焊;

4）合并點可考慮在0m層中上部，閥門安裝位置要方便操作及維修。

（2）中壓門桿漏汽改進。中壓門桿漏汽由軸封母管改接到四段抽汽，從目前高壓門桿漏汽到四段抽汽的接入點接入，原軸封母管的接入口封焊。

（3）左、右側中壓主汽門閥體疏水合并。目前左、右側中壓主汽門閥體疏水分別接入疏水集管三。

1）將左、右側主汽閥閥體疏水在手動門前合并;

2）合并后疏水管路上裝一手動閥，球閥后裝一氣動疏水閥;

3）合并點結合現場布置情況，閥門安裝位置要方便操作及維修。

4.3.3 汽機軸封、疏水及排汽系統

改進后：

（1）取消冷再供軸封系統，拆除其管道、閥門及其相應的疏放水系統。

（2）取消輔汽供軸封調門前減溫器，拆除其相應疏水系統，管路取直。

（3）改進軸封溢流調節站接管，將軸封溢流調節站用于溢流到#8低加的調節。將原軸封溢流調節站電動旁路閥用與溢流到凝汽器的操作。

（4）增加軸封疏水母管：取消原各處到無壓放水系統的放水閥。

（5）取消軸封供汽至高中低壓缸、小汽機濾網及其疏水。

（6）取消輔汽供軸封安全門。

4.3.4 抽汽系統

取消各級抽汽逆止門與電動門之間的疏水管路。

4.3.5 小機汽水、疏水系統

（1）取消主汽供小機高溫汽源。汽輪機組在低負荷時采用滑壓運行方式比定壓運行方式經濟，小汽輪機也是如此。但目前各電廠小汽輪機都設計有多路備用汽源，根據制造廠要求，在機組低負荷滑壓運行，進汽參數不能滿足要求時，切換到高參數汽源。這不僅降低了機組的經濟性，還會給小汽輪機帶來因汽源切換過程的汽溫波動，對小機葉片及汽缸的熱應力沖擊，可能影響小汽輪機的安全性，降低使用壽命。

（2）增加小機疏水母管，接往疏水擴容器1號集管。

（3）低壓主汽門前疏水氣動疏水閥改為自動疏水器，疏水接往新增加的小機疏水母管。

（4）四抽到小機A、B逆止閥前手動放水閥改為自動疏水器，疏水接往新增加的小機疏水母管。

（5）輔汽到小機A、B逆止閥前隔離閥前疏水器改為新型自動疏水器，疏水接往新增加的小機疏水母管。

（6）將低壓主汽門閥體疏水及小機本體疏水的節流孔板更換為自動疏水器，疏水接往新增加的小機疏水母管。

4.3.6 低加疏水系統改進

（1）5號低加到6號低加正常疏水改進。5號低加到6號低加正常疏水改進前，其疏水管路走向不合理，沿程阻力比較大。并且管徑相對比較小，只有133×4mm。

改造后，管路走向合理，沿程阻力減小，并且將疏水管徑增加至159×4.5mm，閥門尺寸做相應改變。

（2）6號低加到7號低加正常疏水改進。6號低加到7號低加正常疏水改進前，其疏水管路走向不合理，沿程阻力比較大。并且管徑相對比較小，只有159×4.5mm。

改造后，管路走向合理，沿程阻力減小，并且將疏水管徑增加至2196×6mm，閥門尺寸做相應改變。

4.3.7 更換高質量閥門

目前高壓閥門存在內漏現象較多，影響機組的經濟性。部分疏放水直接進入凝汽器，增加了凝汽器熱負荷，降低了循環熱效率。

閥門的泄漏是影響機組熱耗的重要因素，因此將主要內漏閥門增設手動門或改為進口高壓球閥。

5 結論

青海華電大通發電有限公司#1機組實際運行和試驗結果表明，經對設備及系統完善改進后，提高了機組的安全可靠性及經濟性，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]林萬超.火電廠熱系統節能理論[M].1994（05）.

[2]華電電力科學研究院.青海華電大通發電有限公司#1機組整體優化改造[R].2011（03）.