甘肃大唐甘谷发电厂 741211
摘要：电力系统对我们的日常生活有极为重要的影响，而发电厂是产生并运转电力的基础。在火力发电厂中正确使用低压加热器可以降低热能损失，提升热力系统的能源循环效率，然而在实际的运行过程中，由于各种问题的存在，造成低压加热器温升未达到设计值或无温升的现象，导致发电中产生能源损失，影响转换效率。对此本文通过综述和经验详细叙述低压加热器无温升的原因，并且列举处理的过程及方案，说明处理完成后的效果，希望对火力发电厂的高效发展有所裨益。
关键词：加热器；无温升；分析；处理
发电厂是电力系统的关键部分，可被视为电力能源的主要转换场所。随着社会的发展，我们对电力系统的要求越来越高，也就开始寻求增大发电厂电能转换效率的办法，随之发现如果改善低压加热器温升未达到设计值现象，也就会在一定程度上控制能源损失，加强能源转换。本文中结合某发电站2×300MW级燃煤汽轮发电机组，探究低压加热器无温升的具体原因，并对具体的处理过程及方案进行介绍，阐述处理效果，内容如下。
一、机组概况：
某发电厂2×300MW级燃煤汽轮发电机组采用北京北重汽轮电机有限责任公司制造的NZK330-17.75/540/540型亚临界参数、中间一次再热、三缸、双排汽、单轴、直接空冷冷凝式汽轮机。
此机组由四级低压加热器组成，4、5号低压加热器正常疏水采用逐级自流的方式直接进入低压加热器疏水箱，6号低压加热器正常疏水经过一个3.6米高的“Ｕ”型水封自流至低压加热器疏水箱，疏水再通过疏水泵打入至6号低压加热器出口凝结水管路。6号低压加热器与低压加热器疏水箱还有一根汽平衡管相通。正常疏水管道上无任何阀门，也无危急疏水管道。六号低压加热器是上海电气集团股份有限公司的设备。加热器型式是倒立式、不锈钢U型管，立式安装。汽轮机在额定工况下，六号低压加热器凝结水流量是637.7 t/h，凝结水进口温度76.63℃，凝结水出口温度97.27℃，上端差2.8℃，下端差5.6℃，抽汽流量24.84 t/h，抽汽温度106.3℃，抽汽压力0.1MPa，加热器总面积：500 m２，只有凝结段是有效热交换面积，疏水管是φ219x6，汽平衡管是φ219x6。
2007年12月通过168小时基建期试运行，从2008年1月正式投入生产期运行。从基建试运行开始，每次机组启动，六号低压加热器可以随机投入运行，但六号低压加热器的凝结水位无法保持在正常水位，在短时间内达到高Ⅲ报警值，并连锁关闭六段抽汽逆止门和电动门，六号低加热器解列。只有汽轮发电机负荷升至250MW以上时，手动才能投入；当汽轮发电机负荷下降到250MW以下时，由于六号低压加热器的凝结水位又达到高Ⅲ警值而解列，此问题严重影响着汽轮机的热经济性，并且对汽轮机存在安全事故风险。
二、检查及问题分析：
1、运行中切换4、5号低压加热器疏水至危机疏水系统，切换完成后关闭正常疏水调门。观察低压加热器的基本情况，判断是否由于压差过高造成6号低压加热器疏水阻塞。
２、常规检查压差后，运行中操作启动和连续排空气阀，展开对低压加热器状态检查，验证两阀门的状态，判断其是否影响6号低压加热器的疏水受阻。
３、机组停运后，在汽平衡管和疏水管上开检查窗，利用红外检测技术，完成对管道整体的检测检验，并判断检查管道中是否存在异物导致回汽不畅而造成压差过高导致6号低压加热器疏水不畅。
４、低压加热器疏水的“Ｕ”型水封高度过高，导致6号低压加热器疏水阻塞，进而造成低压加热器无温升问题。
综合上述检查过程，可以完成对该电厂低压加热器无温升原因的分析。严格的遵照上述检查方法，并重视观察具体的检查细节，通过综合结果进行判断，会发现低压加热器无温升的原因可能涉及到多项因素，包括压差过高、连续排空气阀、管道异物、“U”型水封高度过高等，只要有其中之一因素都使加热器不能顺畅高效的进行疏水工作，进而诱发发电厂加热器无温升的情况发生。那么再对具体的发电厂低压加热器无温升原因进行充分了解后，就可以根据具体的原因进行处理，制定针对性、科学合理的方案，依照方案严格执行，最终将问题得以解决。
三、处理过程：
针对上文中通过检查得到的各种产生问题的原因，需要专业人员制定方案进行处理，具体的处理步骤如下：
１、在汽轮发电机负荷250MW以下，六号低压加热器解列时，切换4、5号低压加热器疏水至危机疏水系统，关闭正常疏水调门，将低压加热器疏水箱和六号低压加热器的水位降至最低水位，手动打开六段抽汽电动门和逆止门，六号低压加热器的水位逐渐上升，最后达到高Ⅲ报警值，六号低压加热器解列。上述做法的目的在于保证发电厂稳定有序的运行，尽量控制低压加热器无温升造成的影响，以免发生更大的事故，产生严重的后果，这也同样适用于处理类似问题，首先将影响控制在一定范围内，再对其进行处理。
２、在汽轮发电机负荷250MW以下，六号低压加热器解列时，运行中操作启动和连续排空气阀，全部开启或关闭启动和连续排空气阀，六号低压加热器的水位无变化，扔然保持在高Ⅲ报警值。
３、机组停运后，在汽平衡管的进、处口及“Ｕ”型水封管道底部位置开检查窗检查，在“Ｕ”型水封管道底部位置只有极少量的焊渣和锈垢，其它部位无异物，不会造成回汽不畅现象。
４、经过查阅汽轮机厂、低压加热器厂及设计院的施工图纸、说明书、计算书及设备运行的历史曲线等资料，发现六号低压加热器设计数据和实际运行工况下的抽汽压力、五号低压加热器疏水压力有较大的差异。重新通过计算发现六号低压加热器疏水的“Ｕ”型水封高度过高，汽轮发电机负荷在250MW以下时，六号低压加热器的实际抽汽压力比设计值低，造成6号低压加热器疏水受阻。根据现场实际测得的数据进行计算，需要将六号低压加热器疏水的“Ｕ”型水封高度降低350毫米。最后确定将六号低压加热器疏水的“Ｕ”型水封排水至低压加热器疏水箱的垂直管道割掉350毫米。
按照上述的处理方案，展开对不同类型的低压加热器无温升问题的处理，处理前首先要通过验证方法对低温加热器无升温的原因进行详细的检验，确定其具体的原因才能制定有效的处理方案，方案必须要与发电厂、加热器的实际情况相符合。需要多次试验得到具体详细的结果，并进行效果验证，才能最终得出最后的结论。
四、效果：
结合上述处理方案，可以实现对低压加热器无法流畅、顺利进行疏水的问题进行处理，在处理问题时，相关工作人员需要以细致、负责的态度进行操作，整个处理结束后，才可以对机组进行重新启动，启动完成后，需要对六号低压加热器的运行的各项情况进行检查、统计和记录，了解其运行状态，以二次仪表为辅助设备，改变汽轮机功率，以得到低压加热器在不同功率下的各个参数，详细记录数据并进行分析如下：
机组启动后，专业人员检测发现六号低压加热器随机投运情况表现为正常，当汽轮发电机在300MW时，六号低压加热器的凝结水温升可达到19.22℃；当汽轮发电机在250MW时，六号低压加热器的凝结水温升可达到14.1℃；当汽轮发电机在160MW时，六号低压加热器的凝结水温升可达到11.25℃。
由数据结果可见，在任何负荷工况下运行，六号低压加热器的凝结水位始终保持在正常水位，没有再次出现低压加热器疏水不畅的情况，这也就说明六号低压加热器的凝结水温升达到了设计的标准，保障了机组的热经济性，较好的解决了低压加热器无温升现象带来的问题，进一步实现了对无温升的控制，与预期结果相一致，与发电厂的需求相符合，说明上述解决办法是非常适合处理此问题的合理措施，建议推广。
结束语：
冷源损失对火力发电厂来说是巨大的损失，而作为大中型汽轮发电机组中不可或缺的辅助设备，低压加热器的性能直接决定了火力发电厂能源损耗和热循环结构，影响了机组是否能安全、高效的带来经济效益。而在实际的运行中会发现低压加热器无温升现象屡见不鲜，对火力发电厂的运行和经济效益造成了阻碍，常常表现为作功不足、排汽损失等，不利于火力发电站能源转换。本文中以实际运行的燃煤汽轮发电机组为研究对象，对其具体问题进行系统的分析，特别是可能出现的情况，情况产生的原理，造成的问题，并借助有效处理方案，促使低压加热器的恢复到正常运行状态，并使其凝结水温升达到设计标准。
面对火力发电厂低压加热器无温升问题，一定要注重个体差异，在进行详细了解不同发电厂、加热器的基本资料、设备信息、原有情况，现有问题后，通过一定手段检验其问题原因，针对不同的原因和实际情况制定科学、合理的处理方案，按照方案可通过有效地办法对其功能进行改善，最终解决问题，提升电力能源转换水平。我也相信在更多的电力工作者研究者的共同努力下，会有更多的解决办法用于低压加热器无温升现象中，甚至会研发出更加适合发电厂高效作业的新型加热器，实现电力企业的持续健康发展，为广大人民谋福。
参考文献：
[1]北京重型机械厂汽轮机使用说明书（330MW机组调速部分）
[2]低压加热器使用说明书（上海电气集团股份有限公司）
[3]大唐甘谷发电厂低压加热器疏水管道安装施工图（西北电力设计院）
论文作者:孙宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：加热器论文; 疏水论文; 低压论文; 发电厂论文; 汽轮发电机论文; 机组论文; 水位论文; 《基层建设》2017年第12期论文;