AHP高壓加熱器系統(tǒng)

1、§2.2.5 高壓給水加熱器系統(tǒng)AHP一、 系統(tǒng)功能利用汽輪機高壓缸抽汽加熱給水，將主給水泵出口148.3°C的給水加熱至230.4°C以提高熱力循環(huán)的經(jīng)濟性。另外，5級、6級和7級高加還分別接收汽水分離再熱器殼體和第一級及第二級再熱器的疏水，6級和7級高加分別接收汽水分離再熱器第一級及第二級再熱器掃氣，回收熱量，并起到了排除抽汽和排放蒸汽中不凝氣體的作用。二、 系統(tǒng)組成高壓給水加熱器（AHP）是介于APA系統(tǒng)與ARE系統(tǒng)之間的一個系統(tǒng)，是汽機熱力循環(huán)中的重要組成部分。高壓給水的加熱分三級，共有兩列，每列包括一個5級、一個6級和一個7級加熱器，給水在容量各為50%

2、的雙列流道內(nèi)進行。在每列加熱器的進口和出口，各設(shè)置閘板式電動隔離閥和一條設(shè)置有閘板式電動隔離閥的旁路管線，用來保持給水的輸送流量。正常運行時雙列均應投入運行，特殊條件下也可允許單列運行。5級、6級和7級加熱器分別使用汽機高壓缸不同抽汽口的抽汽，將給水加熱后送往ARE系統(tǒng)，提供蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水。每列加熱器給水進、出口各設(shè)一臺閘板式電動隔離閥（014、015、016、017VL），另設(shè)一條旁路管線隔離閥018VL。如果疏水系統(tǒng)失效或加熱器管子破裂，需要隔離該列或兩列加熱器時，就應打開電動旁路閥，以保持給水疏送通暢。高壓給水加熱器的充水通常是通過除氧器重力充水或由除氧器系統(tǒng)（ADG）的除氧循環(huán)泵

3、ADG001PO進行的。三、 系統(tǒng)描述1、 給水側(cè)由給水泵APA送來的給水分別進入兩列5級高壓加熱器進口水室，經(jīng)U形管從出口水室流出，最后進入7級高加進口水室，同樣經(jīng)U型管從另一側(cè)流出至給水母管匯合，通過給水流量控制系統(tǒng)（ARE）分別送到兩臺蒸汽發(fā)生器。見高壓加熱器系統(tǒng)流程圖圖1。當疏水被堵塞或U形管破裂使加熱器水位升至3高水位時，該列出入口隔離閥可在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉，為確保給水暢通，應打開高壓加熱器旁路管線上的電動旁路閥。2、 抽汽側(cè)5級、6級和7級高壓加熱器分別從汽輪機高壓缸7級、5級和3級葉片后抽汽。在機組最大連續(xù)電功率下，這三級抽汽壓力分別為1.029Mpa.a、1.873Mpa.a和3

4、.120Mpa.a。抽汽管線經(jīng)逆止閥001VV、002VV、005VV、006VV、009VV和010VV后分別進入六臺高壓加熱器，逆止閥盡量靠近汽輪機側(cè)。另外，每臺高加還備有一臺電動隔離閥（003、004、007、008、011和012VV）靠近加熱器，以防止加熱器滿水倒入抽汽管道或汽輪機。高壓加熱器在正常運行時，除接受汽輪機高壓缸的抽汽外，7級高加還同時接受GSS系統(tǒng)的汽水分離器二級再熱器掃汽，6級高加同時接受GSS系統(tǒng)的汽水分離器一級再熱器掃汽，以保證汽水分離再熱器的傳熱效率。具體流程見圖2。3、 疏水側(cè)高壓加熱器的疏水采用逐級自流方式，如圖2、3。除接受有關(guān)的汽輪機抽汽及GSS系統(tǒng)來的

5、掃汽外，7號高加還接受汽水分離再熱器二級再熱器來的疏水，通過正常疏水管線送往6號高加，6號高加接受7號高加和汽水分離再熱器的一級再熱器來的疏水，通過正常疏水管線流至5號高加，5號高加接受6號高加和汽水分離再熱器的殼側(cè)疏水，最后5號高加的疏水通過正常疏水管線排入除氧器。在緊急情況下，正常疏水管線上疏水閥門關(guān)閉，高壓加熱器的疏水通過緊急疏水管線送往高壓疏水擴容器。高壓加熱器抽汽管道中的疏水，則通過疏水袋或帶有氣動調(diào)節(jié)閥和電動旁路閥的管線排至凝汽器。4、 排氣側(cè)高壓加熱器的排氣系統(tǒng)是將高加殼體內(nèi)積聚的不凝結(jié)氣體排出，改善高壓加熱器的換熱條件。由圖4可知，No.7A、7B分別通過AHP421、422V

6、V和427、428VV將不凝氣體排入除氧器；No.6A、6B分別通過AHP434VV和437VV將氣體排入除氧器；No.5A、5B分別通過AHP442VV和445VV將氣體排入除氧器。5、 卸壓裝置每臺高壓加熱器汽側(cè)都裝有一個安全閥，當殼側(cè)壓力達到一定閾值時，安全閥將自動開啟進行卸壓。每臺高壓加熱器水室也裝有一個水室安全閥，當管側(cè)超壓時，也將起到保護作用。四、 加熱器結(jié)構(gòu)5級、6級、7級高壓加熱器結(jié)構(gòu)基本相同，均為常規(guī)的雙流程U形管面式加熱器，采用臥式布置，給水在管內(nèi)流動，蒸汽在管外流動。每個高壓加熱器都包括一個凝結(jié)段和一個疏水冷卻段。圖5所示為典型的高壓加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。高壓加熱器的殼體是鋼

7、板焊接構(gòu)件，為了便于殼體的拆移，還安裝了吊耳及殼體體滾輪，并使其運行時自由膨脹。在加熱器殼體上有指明的現(xiàn)場切割線，當蒸汽側(cè)需要檢查時，可沿切割線切開，在切割線部位有保護管束的不銹鋼制防護環(huán)，當切割和重新焊接時，它可保護管束。殼體和水室是焊接連接，水室為半球形小開口水室。水室組件由半球形封頭和管板組成。管板鉆有孔，以便插入U形管，水室組件還包括給水進口接管、出口接管、排氣接管、安全法、化學清洗接頭和引導水流按規(guī)定流動的分隔板以及帶密封墊圈的人孔蓋、人孔座或密封蓋。通過水室的橢圓形人孔門和可拆卸分隔板，可方便的接近水側(cè)進行檢查和堵管。U形管外徑為16mm，壁厚1.5mm，材料為SA688TP304

8、管子是經(jīng)焊接和爆脹于管板上。鋼制隔板沿著整個長度方向布置。這些隔板支撐著管束并引導蒸汽流沿著管束按90度轉(zhuǎn)折流過管子，隔板又借助拉桿和定距管固定。在加熱器里裝置不銹鋼防沖板，可使殼側(cè)液體和蒸汽不直接沖擊管束，以免管子受沖蝕，這些板都布置于殼體各進口處。給水從水室下側(cè)的給水進口管進入，在U形管內(nèi)流動，從水室上側(cè)給水出口管流出。而加熱蒸汽從蒸汽進口進入，遇到防蒸汽沖擊板后向圓周和周向流動，進入加熱器管束，蒸汽在管子外側(cè)對給水進行加熱，蒸汽凝結(jié)成水后流入疏水冷卻區(qū)，最后從疏水口流出。疏水冷卻段位于一個獨立的罩殼內(nèi)，其內(nèi)部設(shè)有擋板，使加熱蒸汽凝結(jié)水與管內(nèi)給水成逆向流動，提高傳熱效果，使疏水溫度進一步降

9、低，使該級疏水自流到下一級加熱器時盡量減少對下一級抽汽的影響。疏水冷卻段位于加熱器底部，并可在低于殼體內(nèi)正常水位下運行，使整個冷卻段始終處于被水淹的狀態(tài)。疏水冷卻段的布置應防止氣體和氧化物集聚。各加熱器傳熱面積分別為2300m2、1900m2和1800m2。疏水冷卻段的傳熱面積分別占加熱器總傳熱面積的38.35%、24.16%和16.5%。加熱器冷凝段的中心放氣系統(tǒng)，使蒸汽能源源不斷的沿殼體流動，并有一個暢通的流道空間。該系統(tǒng)將加熱器殼體內(nèi)收集的不凝結(jié)的氣體排出，因為空氣的存在明顯的增大熱阻，降低傳熱效果并造成腐蝕。五、 運行1、 正常運行工況正常運行工況是指在機組最大連續(xù)電功率689.097

10、MW，全部給水加熱器投入運行的工況。正常運行時，5級高壓加熱器將主給水泵來的給水從148.3加熱至178.3，6級高壓加熱器加熱給水至203.8，7級高壓加熱器再把它加熱至230.4，然后送往ARE系統(tǒng)，供蒸汽發(fā)生器之用。一列加熱器被隔離時，系統(tǒng)仍能連續(xù)運行。當一列加熱器隔離后，部分流量通過旁路管線分流，75%正常流量的給水通過運行的加熱器組。2、 啟動高壓加熱器啟動前應先充水。充水可由除氧器自循環(huán)泵ADG001PO提供，或由除氧器經(jīng)不轉(zhuǎn)的給水泵靠重力疏送過來。充水后應對系統(tǒng)進行沖洗，沖洗水可流回凝汽器，靠熱井上方濾網(wǎng)排污。起動時所有給水和抽汽隔離閥均應開啟，但給水旁路閥應關(guān)閉，與正常工況下相

11、同。自動狀態(tài)的抽汽逆止閥在汽流沖擊下自動打開。3、 正常停運正常停運時，全部隔離閥留在開啟位置，給水旁路閥則關(guān)閉，與正常運行時情況一樣。在正常停運時，關(guān)閉抽汽管線隔離閥，抽汽逆止閥因無汽流沖擊而靠自重關(guān)閉，即停運汽側(cè)即可。六、 控制1、 疏水控制每一個高壓加熱器都設(shè)有一條至下一級高加的正常疏水管線和正常疏水調(diào)節(jié)閥、一條至高壓疏水擴容器的緊急疏水管線和緊急疏水調(diào)節(jié)閥。高加疏水調(diào)節(jié)閥的控制分自動調(diào)節(jié)和超弛動作。正常情況下，正常疏水閥根據(jù)加熱器水位實測值與整定值的比較給出調(diào)節(jié)信號，來自動調(diào)節(jié)正常疏水閥開度，以維持高加正常水位。而當發(fā)生破管等故障造成水位不可調(diào)節(jié)時，則采取以下措施：Ø 正常疏

12、水調(diào)節(jié)閥：當水位3高以下時，正常疏水調(diào)節(jié)閥處于自動；3高以上時關(guān)閉；當高加出口閥關(guān)閉時，正常疏水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；當高加入口閥未全開時，正常疏水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。Ø 緊急疏水調(diào)節(jié)閥： 水位2高時，延時3秒，超弛打開； 水位3高以上時，超弛打開； 水位低于2高時，自動。2、 抽汽控制各級高加的抽汽管線上都各有一個靠近汽機高壓缸的抽汽逆止閥和一個靠近加熱器的電動隔離閥。其控制邏輯為：抽汽逆止閥TO的關(guān)閉命令、OPC動作、汽機脫扣和高加水位高高高時關(guān)閉；抽汽電動隔離閥在TPL的關(guān)閉命令、高加進出口閥關(guān)閉、汽機脫扣和高加水位高高高時關(guān)閉。七、 高壓加熱器性能參數(shù)名稱高壓加熱器數(shù)據(jù)單位設(shè)備代號ABP701

13、/702REABP601/602REABP501/502RE管材SA688 TP304總長（近似尺寸）113301200014045mm抽芯長度8500850011000mm殼側(cè)設(shè)計壓力3.702.3141.42MPa名稱高壓加熱器數(shù)據(jù)單位殼側(cè)設(shè)計溫度246220200管側(cè)設(shè)計壓力12.012.012.0MPa管側(cè)設(shè)計溫度246220220傳熱總面積180019002300m2U型管總數(shù)206520372037根管子外徑×壁厚16×1.5mm給水流程數(shù)2管子管板連接方式焊接后爆脹給水流量1931t/h給水進口溫度205.1180.7148.8給水出口溫度230.5205.1180.7加熱蒸汽壓力2.9711.8291.087MPa加熱蒸汽溫度233.3207.9183.5加熱蒸汽焓2625.162521.162530kj/kg加熱蒸汽量113.2796.510