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发布时间:2024-08-12 点此:918次

高压供热系统液位异常分析的几点认识

1.高压加热系统简介

我厂高压加热器采用双排半容量卧式U型管设计,在抽汽管道第2、4段上分别设置预汽冷却器,用于加热1号高压加热器出口给水。每台机组有1号至4号8台高压加热器,外接蒸汽冷却器2台。每排高压加热器及外接蒸汽冷却器均采用大旁路系统。3A、3B、4A、4B高压加热器布置在汽机房17.0m层,1A、1B、2A、2B高压加热器布置在汽机房28.5m层,2号高压加热器预汽冷却器、4号高压加热器预冷器布置在除氧器41.0m层。

每级高压加热器的正常疏水均以重力流(由高压到低压)逐级疏水至同侧下一级高压加热器内部,最后将4A、4B高压加热器的正常疏水排至除氧器,达到回收水质、减少凝结水泵出力、节省厂用电、提高机组效率的目的。

各级高压加热器的事故疏水直接排至与A凝器相连的40m³疏水膨胀罐,当高压加热器液位高或出现异常、不可控现象时,事故疏水参与高压加热器液位的控制。

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机组运行过程中,二、四级抽汽首先分别进入2号、4号高压加热器预冷器,充分利用抽汽过热度提高给水温度,释放热量后的过热蒸汽再分别进入2号、4号高压加热器预冷器。因此,正常运行工况下,2号、4号高压加热器预冷器内不产生疏水,启动和事故工况疏水通过U型水封进入2A、4B高压加热器。因此,从外形上看,2A高压加热器和4B高压加热器底部均有3根疏水管,比其他高压加热器多一根,分别对应正常疏水管、事故疏水管和高压加热器预冷器疏水管。 2号、4号预冷器至高压加热器的疏水管上没有阀门,如下图所示。

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2. 异常现象简析

2.1 异常现象

4月19日,3号机组完成汽轮机性能验收试验、A/B组高压加热器抽汽投入运行后,在400MW时,4B高压加热器危险疏水及正常疏水调节门维持全开开运 com,4B高压加热器液位维持在50mm左右(查阅历史曲线发现,此负荷时危险疏水开度在28%左右,正常疏水调节门开度未全开);当负荷增加到600MW时,手动缓慢关闭危险疏水后,正常疏水调节门仍维持100%开启(查阅历史曲线发现,此负荷时正常疏水开度在60%左右),4B高压加热器液位维持在40mm左右。

2.2 查找原因

分析上述现象,其原因可能有以下几点:

2.2.1危险、正常排水调节闸门阀杆DCS与就地反馈不一致,DCS上阀门显示全开,但实际就地开度较小。

2.2.2高压加热器内部疏水冷却段导汽板丢失或者损坏,造成疏水冷却段抽汽得不到充分热交换而凝结,发生蒸汽溢流,造成4B高压加热器液位为假液位。

2.2.3 高压水侧泄漏造成4B高压危险疏水、正常疏水调节阀不能正常控制液位。

2.2.4 4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封损坏,大量过热抽汽通过该管进入疏水冷却段,导致蒸汽穿过4B高压加热器疏水冷却段,对4B高压加热器液位造成扰动。

2.3 测试与结论

2.3.1针对第一种可能,对4B高压危险疏水、正常疏水调节阀进行了开启、关闭试验,现场检查了机械位置,均处于全开、全关状态,与DCS上显示一致,排除这种可能。

2.3.2 A/B列车高压加热器撤机性能验收试验前,4B高压加热器水位控制正常,相同负荷下危险疏水阀、正常疏水阀的开启情况与4A高压加热器基本相同。仅是简单的高压加热器撤机/开机操作,导致高压加热器内冷段导汽板丢失或损坏,高压加热器水侧发生泄漏的可能性较小,因此暂时不下结论。

2.3.3针对第四种可能,本班于2022年4月20日夜班进行了试验,降低3B高压加热器正常疏水,退出4号高压加热器抽汽,保持4B高压加热器至除氧器疏水调节门开度在30%以下云开·全站体育APP登录,通过危险疏水控制逐步提高4B高压加热器液位,向4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封内注水,注水数小时后,恢复4号高压加热器抽汽。在400MW负荷下,4B高压加热器危险疏水能自动控制4B高压加热器液位,危险疏水控制阀开度为26%,与4月18日退出高压加热器抽汽前的开度基本一致。同时与4A进行对比,排除疏水段导汽板失效、高压加热器漏水,确认为4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封损坏,导致4B高压加热器液位无法控制。

2.4 分析异常原因

以四号高压加热器抽汽系统为例,4B高压加热器布置在17m汽轮机平台上,四号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管的U型水封最低点距地面约2.5m,因此U型水封高低点之间的压差约为0.15Mpa。

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在系统运行初期,如果没有打开4B高压加热器四级抽汽供给止回阀及止回阀后面的电动门,直接打开4号高压加热器预冷器抽汽入口电动门,会造成4号高压加热器预冷器与4B高压加热器内部抽汽的压差过大,如果这个压差大于0.15Mpa,可能造成U型水封损坏,过热的抽汽会将U型水封内的水推入4B高压加热器内部的疏水冷却段,从而扰动液位,如下图曲线所示。

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而HCHP预冷器在正常工作状态下不产生疏水,因此经过HCHP预冷器换热后的抽汽会不断通过U型水封管进入HCHP疏水冷却段,从而影响HCHP的液位,降低换热效率。

2A高压加热器位于汽机房28m层,其U型水封高低点压差约为0.23Mpa,因此与4B高压加热器相比,2A高压加热器U型水封不易损坏。

另外,通过查阅历史曲线发现,在机组启动、汽轮机进汽流量较低期间,当发生抢启动、并网、快速提负荷等操作时,4B高压加热器U型水封也容易损坏,如下图所示。

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2月8日09时30分,3号机组在870rpm转速下暖机,此时四级抽汽电动门、4A/4B高压加热器进汽电动门全开,四级抽汽进汽压力0.03Mpa。汽轮机冲3000rpm过程中,汽轮机进汽量增加,四级抽汽进汽压力升至0.1Mpa。4B高压加热器液位小幅振荡,4A高压加热器液位相对稳定。

09时55分,机组并网,汽轮机进汽量再次增大,4抽汽进汽压力由0.07Mpa上升至0.2Mpa,4B高压加热器液位再次出现小幅振荡,4A高压加热器液位相对稳定。

10时04分云开·全站体育APP登录,机组负荷由110MW升至140MW时,汽轮机进汽量增大,4抽汽进汽压力由0.25Mpa上升至0.28Mpa。4B高压加热器进汽压力由压力开始时的0.015Mpa下降至0.001Mpa。4B高压加热器液位突然由-186mm上升至-50mm,4A高压加热器液位比较稳定,此后,4B高压加热器液位出现不可控升高。

从以上过程可以看出,在机组启动初期,汽轮机进汽量较小,4支抽汽管道不易带压。在管道升温阶段,4支抽汽可能在4号高压加热器预冷器内凝结成水直接进入U型水封。当汽轮机进汽量突然增大时,预冷器进汽管道开始带压,4B高压加热器因危险放空而全开,不易带压。此时U型水封因压差较大而被破坏,导致4B高压加热器液位不可控。

3. 注意事项

在了解高压加热器U型水封损坏的原因后,运行人员在启动、停止高压加热器时要时刻注意4抽汽进汽压力与4B高压加热器进汽压力的差值,以及4B高压加热器液位的突变情况,尽量避免因压差过大造成高压加热器U型水封的损坏。

3.1 高甲投运与撤退

高压抽汽系统运行初期,在遵循“先加水后加汽,由低到高”总原则的前提下,在4级抽汽投入运行时应提前打开4级抽汽供给4A/4B高压热泵的止回阀及止回阀后电动门,直接控制4级抽汽止回阀后电动门的开度,使整个4级抽汽系统预热。这样操作有两个好处:

3.1.1 4号预冷器与4B高压加热器蒸汽侧压差不宜过大。

3.1.2系统刚投入运行时,在4号预冷器中会产生凝结水,并进入U型水封,保证系统运行初期U型水封有水源,即使U型水封没水,运行一段时间后也会重新注水。

高压加热器停运时,在遵循“先抽汽、后抽水、由高到低”总原则的前提下,应先关闭4级抽汽止回阀及电动门,以保证4号预冷器至4B高压加热器蒸汽侧压差不至于过大导致U型水封损坏。

3.2 初始启动

机组启动初期,高压加热器暖机后,在抢启动、并网、快速升负荷等运行过程中,建议通过关闭四级抽汽电动门对四级抽汽压力进行节流,避免四级抽汽压力突然升高,导致4B高压加热器U型水封损坏,出现4B高压加热器液位异常。

标签:高压加热系统,液位

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