S109FA機組余熱鍋爐低壓蒸發器泄漏模型分析

黃和強 薛志敏

摘要：某臺S109FA機組運行中出現機組除鹽水補水量異常增大，對機組除鹽水補水量異常增大進行分析判斷，通過質量守恒定律和能量守恒定律建立低壓蒸發器數學模型且利用模型對低壓蒸發器泄漏進行分析，得到低壓蒸發器上升管泄漏。

關鍵詞：除鹽水；低壓蒸發器；數學模型；泄漏

概述

S109FA機組余熱鍋爐是引進東方日立公司技術生產的三壓、一次中間再熱、臥式、無補燃、自然循環余熱鍋爐。高中低壓三個汽包前有省煤器模塊，汽包下有蒸發器模塊，汽包出口有過熱器模塊，汽機高壓缸排汽和中壓過熱蒸汽混合經再熱器加熱后到中壓缸做功，高壓過熱器有一級減溫水減溫來保證主蒸汽溫度不超限，再熱蒸汽有一級減溫水控制再熱蒸汽溫度不超限。低壓過熱蒸汽可并入連通管和中壓缸排汽混合進入低壓缸做功。高壓給水和中壓給水來自低壓汽包，低壓再循環泵可提高低壓省煤器入口水溫，防止產生煙氣低溫腐蝕。

1 機組除鹽水增大的分析判斷

某臺S109FA機組正常運行負荷280 MW時，余熱鍋爐高中低壓蒸汽流量分別是239t/h，33t/h，27t/h，除鹽水補水量約為100t/d。而除鹽水補水量增大至230 t/d時，機組負荷280 MW時低壓蒸汽流量減少到21 t/h，高中壓給水流量、蒸汽流量無變化。

當運行人員發現機組除鹽水補水量異常增大后，運行人員首先對閉式水和凝結水系統進行詳細檢查后未發現漏點，排除閉式水和凝結水系統泄漏是機組除鹽水異常增大的原因。

運行人員進一步對余熱鍋爐外觀進行全面檢查后未發現余熱鍋爐外有跑冒滴漏，排除余熱鍋爐本體外面泄漏。為了排除余熱鍋爐高中低壓系統疏水電動閥是否內漏，運行人員采取對相關電動閥后測溫及關閉相關電動閥前手動閥做24 h除鹽水補水量試驗和對電動閥后測溫，發現24 h除鹽水補水量及電動閥后溫度與試驗前無明顯變化，這排除余熱鍋爐高中低壓系統疏水電動閥內漏是造成機組除鹽水補水量異常增大的原因。至此，可以排除余熱鍋爐外面泄漏以及余熱鍋爐高中低壓系統疏水電動閥內漏是造成機組除鹽水補水量異常增大的原因。

另外，運行人員對汽輪機側的蒸汽管道及閥門進行檢查后未發現汽輪機側存在明顯的閥門內漏及外漏點。

綜上所述：余熱鍋爐高中低壓系統內漏是機組除鹽水補水量異常增大的原因。然而機組運行時余熱鍋爐高中壓系統給水流量、蒸汽流量基本不變，而低壓蒸汽流量減少，可排除余熱鍋爐高中壓系統泄漏進而判斷低壓系統泄漏。由于除鹽水補水量異常增大時低壓給水量也增大且低壓給水流量計在低壓省煤器之后，可排除低壓省煤器泄漏。至此，將造成機組除鹽水補水量異常增大的泄漏范圍鎖定在余熱鍋爐低壓蒸發器和低壓過熱器。

2 低壓蒸發器數學模型

低壓蒸發器是將進入低壓汽包的給水經下降管進入上升管加熱成汽水混合物進入低壓汽包。低壓汽包是低壓給水加熱、蒸發、過熱的重要連接樞紐，保證余熱鍋爐低壓系統正常的水循環。低壓蒸發器的汽水混合物進入低壓汽包后，通過汽水分離器分離成飽和蒸汽與水，飽和蒸汽通過低壓汽包上方進入低壓過熱器；分離出來的水與低壓給水管注入的水一部分再進入下降管、一部分供給中壓給水泵給水以及一部分供給高壓給水泵給水。余熱鍋爐低壓蒸發器汽水側換熱模型見圖1。

4 結束語

文中通過質量守恒定律和能量守恒定律建立低壓蒸發器數學模型且利用低壓蒸發器數學模型對低壓蒸發器泄漏進行分析，較確切地得到低壓蒸發器泄漏點在上升管處，并與機組停機后檢修處理的實際漏點大體吻合。這證明了利用低壓蒸發器數學模型分析低壓系統泄漏的正確性。

作者簡介：黃和強（1973-），男，海南萬寧人。黑龍江商學院制冷與冷藏技術工學學士，現從事公司管理工作，公司副總；

薛志敏（1983-），男，廣東英德人。華南理工大學學士（工程碩士），工程師，現從事燃氣輪機電廠運行工作。

（作者單位：中山嘉明電力有限公司）