摘要：在火电厂的日常运行过程中，汽轮机中的高压加热器是最关键的辅机之一。加强高压加热器的有效应用，不仅对火电厂的热效率有着显著的提升效果，还可以加强火电厂燃料的消耗。但是高压加热器所处的工作环境非常恶劣，所需的汽水参数也相对较高，一旦高压加热器的运行出现故障，将会对火电厂的安全运行产生严重的影响。基于此，本文重点借鉴实际案例，对切除高压加热器对汽轮机性能的影响进行了详细的分析。
关键词：汽轮机；高压加热器；切除；影响
某电厂有台抽气330MW汽轮发电机组，该汽轮发电机组热力系统使用了单元制方式，即一次中间再热、三级高压加热器、一级除氧器、四级低压加热器组成回热系统，并且高压加热器中安装了蒸汽冷却段与疏水冷却段，不同级别的加热器疏水按照级别依次自流。该汽轮发电机组使用的是汽动给水泵，汽轮机中的第四级抽汽的主要作用就是对机组中的除氧器进行加热和对小汽轮机进行用汽。该汽轮发电机组的汽封系统使用的是自密封。本文主要通过对该汽轮机中的高压加热器进行切除，并观察并记录该汽轮机组的各项参数变化。然后在经过科学的计算之后，明确该汽轮机组在高压加热器全切工况下的热耗率、高压缸效率以及中压缸效率，明确非正常运行工况下该机组运行的经济性以及安全性。
一、对汽轮机组高压加热器进行切除实验的必要性
针对汽轮机组高压加热器进行切除实验的必要性主要体现在，在火电厂的日常运行过程中，高压加热器的故障出现频率极高。且一旦高压加热器出现性能故障，就会对汽轮机组的正常运行产生影响，进而对火电厂的正常运行产生影响。而尝试切除汽轮机组高压加热器，并全面观察切除高压加热器后汽轮机组的各方面的运行参数，可以明确在没有高压加热器的作用下汽轮机组的运行状态，进而更好的优化火电厂的生产模式，提升火电厂的经济利益与社会利益[1]。
在汽轮机组高压加热器运行过程中，汽侧与水侧会产生较高的温度和压力，所以必须要想保证高压加热器的稳定运行，就必须要谨慎选择高压加热器的设计材料，并加强高压加热器的结构设计、制造以及安装，同时还要在后期的运行过程中，重视高压加热器的运行检查与维修。一旦工作人员有所疏忽，高压加热器的正常运行就会受到影响，甚至频繁出现性能故障。在火电厂的日常生产经营过程中，除了锅炉爆管之外，高压加热器的性能故障便是发生频率最高的故障，也是对火电厂正常运行影响较大的故障。一般情况下，高压加热器的运行故障主要有四种：第一管束泄漏、第二水路管束堵塞、第三进出水侧短路、第四传热特性不良。
在这些高压加热器故障中，内部管系泄漏故障占比31.47%，是所有高压加热器性能故障中发生几率最高的故障。疏水调节装置、热工自动装置以及热工保护装置的故障占比12.21%，发生频率仅次于内部管系泄漏故障。疏水冷却器、蒸汽冷却器等水室结合面泄漏的故障占比11.83%，发生频率排名第三。高压加热其电动进气门内漏故障，使得检修人员无法对高压加热器进行正常的检修与维护，进而使高压加热器长时间超负荷停运的故障占比9.49%，发生频率排名第四。危机疏水门内漏的故障占比9.35%，发生频率排名第五。疏水管道泄漏、空气管道泄漏、水面计泄漏以及温度测点泄漏的故障占比5.08%，发生频率排名第六。给水管道故障、给水门故障、联成阀故障以及安全阀故障的占比4.03%，发生频率排名第七。汽轮机组负荷低、疏水无法有效排出，使得高压加热器被迫停运的故障发生频率最低[2]。
二、对汽轮机组高压加热器进行切除实验的相关要点
（一）切除高压加热器之后汽轮机组的主要技术规范
切除高压加热器之后，汽轮机组工况的主要技术规范见表1。
表1：机组退高压加热器工况技术规范
（二）切除高压加热器之后汽轮机组的性能
切除高压加热器之后，对汽轮机组的各项运行参数进行观察、记录，并整理成《切除高压加热器试验数据结果汇总》的表格，如表2所示。通过这一表格，我们可以明确切除高压加热器之后，工况汽轮机组的实际功率发生了变化，具体为329.900MW，给水温度也发生了变化，具体为190.28℃，主汽温度也发生了变化，具体为533.2℃，再热汽温度也发生了变化，具体为532.5℃。
表2：切除高压加热器试验数据结果汇总
（三）切除高压加热器试验分析
通过上述试验，可以得出以下三种结论：
第一，当切除高压加热器之后，汽轮机组及其相关设备的运行均处于正常状态，且修正后的功率发生了变化，为339.229MW，比技术规范保证值330MW要高。由此可以明确将高压加热器进行全切，在额定负荷状态下，汽轮机组可以保持正常的运行状态。即汽轮机组的性能不受影响[3]。
第二，当切除高压加热器之后，给水温度虽然发生了变化，但是其实际值为190.28℃，与技术规范保证值的190.4℃非常接近；主汽温度发生了变化，实际值为533.2℃，与技术规范保证值的 537℃相比，降低了3.8℃；再热汽温度也发生了变化，实际值变为532.5℃，且与技术规范保证值的 537℃相比，降低了4.5℃。
第三，当切除高压加热器之后，修正后的热功率为8250.165 kJ/（kW•h），要比技术规范值偏高。
结语
综上所述，在汽轮机组的正常运行过程中，凝结水的压力偏高，而给水泵出口将凝结水输送到高压加热器，高压加热器就会承受较大的压力。如果高压加热器长期处于高温高压环境中，那么就会增大性能故障的发生几率。一旦高压加热器出现性能故障，汽轮机组的正常运行就会受到影响，火电厂的正常生产就会受到影响。所以，针对汽轮机组的结构设计，都针对高压加热器设计了水侧旁路。这样就可以在高压加热器出现故障的时候，就可以及时中断高压加热器的作用，保证汽轮机组的稳定运行。所以，在汽轮机组的正常运行过程中，相关工作人员还需要对高压加热器的运行状态进行有效的监控与管理，保证高压加热器始终处于稳定、安全运行状态。而当高压加热器因为性能故障而被迫停止运行之后，也要对汽轮机组的出力进行限制，将汽轮机组的运行功率控制到额定功率以下。
参考文献：
[1]贾东坡.浅谈汽轮机高压加热器设备基础下陷处理方法[J].四川建筑，2017，37（1）：177-178.
[2]成胜军，周敬.增投0号高压加热器对汽轮机热耗的影响[J].中国高新技术企业，2017，（1）：64-66.
[3]李飞飞.切除高压加热器对汽轮机性能影响探讨[J].山东工业技术，2015，（15）：187.
论文作者:柯东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/21
标签：加热器论文; 高压论文; 汽轮论文; 机组论文; 故障论文; 疏水论文; 火电厂论文; 《电力设备》2019年第15期论文;