超臨界機組7、8低加正常疏水改造

1、超臨界600MW機組#7、8低壓加熱器正常疏水改造the normal hydrophobic of the # 7、8 low-pressure heater transformation in Supercritical 600MW Unit朱寶森Zhu Baosen（華電濰坊發(fā)電有限公司）摘要：超臨界600MW機組#7、8低壓加熱器疏水不暢帶有一定的普遍性，主要原因是#7、8低壓加熱器的汽側(cè)壓力之差較小，疏水水位差較大，疏水管線阻力大。在某公司進行的疏水管道改造中，通過減少疏水位差，去掉疏水閘閥，優(yōu)化管線布置等措施，減少了系統(tǒng)阻力。改造后，機組負(fù)荷在300MW以上能夠?qū)崿F(xiàn)#7低壓加熱器到

2、#8低壓加熱器的正常疏水。Abstract: 600MW supercritical generating units # 7,8 hydrophobic low-pressure heater with a certain degree of universality of the unreasonable, mainly because low-pressure heater # 7,8 vapor pressure difference between the smaller side, hydrophobic water level difference greater resista

3、nce to large hydrophobic pipeline . In a company's transformation of the hydrophobic channel, by reducing the hydrophobic potentiometer, remove the hydrophobic gate, optimizing the pipeline layout and other measures to reduce the resistance of the system. After the transformation, more than 300M

4、W unit load can be achieved in the low-pressure heater # 7 to # 8 the normal hydrophobic low-pressure heater.關(guān)鍵詞：工況；低加；正常疏水；管線改造；阻力； Key words: Condition；Low-pressure heater；Normal hydrophobic；Transformation pipeline；Resistance；1#7、#8低壓加熱器疏水改造前的情況某公司#3、#4機從試運到投產(chǎn)一直存在#7、#8低壓加熱器（以下簡稱“低加”）正常疏水無法逐級自流現(xiàn)象。機

5、組在THA工況下，#7、#8低加的疏水壓差達不到設(shè)計壓差46.69kPa【1】，實際只有31kPa左右，并且存在#6、#7抽汽溫度超溫，以上均造成疏水困難，無法實現(xiàn)低壓加熱器的正常疏水。從現(xiàn)場情況來看，管線布置復(fù)雜、管徑偏細(xì)，存在爬坡和“U”型彎，造成管線沿程和局部阻力損失過大，疏水僅靠抽汽壓差的作用無法克服系統(tǒng)阻力，造成疏水不暢，被迫開啟#7低加危急疏水門來保持低加水位，經(jīng)等效熱降計算，由于#7、8低加疏水不暢，造成機組熱耗升高10kJ/kwh，回?zé)嵫h(huán)效率降低。2 #7、#8低加疏水現(xiàn)場布置情況2.1 部分改造成果通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，位于凝汽器喉部的#7、#8低加正常疏水不暢在已投產(chǎn)和近期投產(chǎn)的

6、機組中帶有一定的普遍性。國內(nèi)亞臨界300MW機組疏水不暢最早出現(xiàn)在山東石橫電廠，當(dāng)機組負(fù)荷降至額定負(fù)荷的70%時，由于#7、#8低加疏水壓差只有38.9kPa，而#7低加正常疏水出口至#8低加進口提升約2m高差后，疏水壓差已經(jīng)難以克服正常疏水調(diào)節(jié)閥與兩側(cè)隔離閥及疏水管道的阻力，致使#7低壓加熱器無法正常疏水，出現(xiàn)疏水不暢。從現(xiàn)有的資料看，有的電廠更改了疏水口位置，將正常疏水管道重新布置后，此問題得到解決或部分解決。目前，設(shè)計單位在設(shè)計疏水口的位置時，設(shè)計成側(cè)出上進型式，較早期石橫電廠的疏水高差已經(jīng)有所減少。因此，理論上#7、8低加通過合理的管道布置和閥門改造，可以實現(xiàn)正常疏水。2.1 現(xiàn)場管道

7、實際布置情況（1） 現(xiàn)場疏水口位置及管線走向如圖一所示：單位：mm圖一 #7、8低加疏水布置簡圖（2）從現(xiàn)場實際運行負(fù)荷來看，#7、#8低加疏水壓差一般在31kPa左右，經(jīng)過現(xiàn)場管線測繪后的情況如圖二所示：單位：mm圖二 #7、8低加實際疏水管線布置圖3 低壓加熱器疏水阻力論證3.1 現(xiàn)場疏水管道及閥門情況現(xiàn)場疏水調(diào)閥前管道管徑為194×5，調(diào)閥后疏水管徑為219×9，調(diào)閥前截門工程直徑為DN175，閥后截門工程直徑為DN195。管道走向為由#7低加的中部出來，經(jīng)過一個“T”型三通，向上為正常疏水，向下為危急疏水，正常疏水向上后為方便調(diào)閥布置，管道向南走到6.9米層基礎(chǔ)之上

8、，然后向下水平布置調(diào)閥，再向上進入#8低加頂部疏水口。3.2 初步阻力計算對系統(tǒng)阻力進行初步計算：查閱汽輪機熱平衡圖：在vwo 工況下，#7低加到#8低加的疏水量為232t/h【1】，疏水溫度按照60、運動粘度按照0.469×10-6m2/s;現(xiàn)場管線長度為19850mm，彎頭數(shù)量有6個900彎頭、1個450 彎頭，一個阻力較大的“T”型三通，兩個閘閥。經(jīng)計算系統(tǒng)阻力（沿程和局部阻力損失）為17.61kPa，加上#7低加疏水冷卻段壓損10kPa，疏水管道爬坡靜壓頭15kPa。去除調(diào)節(jié)閥阻力后整個系統(tǒng)阻力為17.61+10+15=42.61kPa，實際的最大抽汽壓差為31kPa ，再加

9、上調(diào)閥的阻力，抽汽壓差已無法克服系統(tǒng)阻力。因此，無法實現(xiàn)#7低加正常疏水要求。4 低加疏水改造方案論證4.1 改變疏水口位置方案 針對存在的問題，考慮降低疏水口的位置，減少疏水位差。即將#8低加疏水口改到加熱器的下部或更改到加熱器的側(cè)面。（1） 更改到#8低加的下部將面臨兩個問題，一是由于#7低加的疏水溫度較高，在進入#8低加時由于壓力驟降造成汽化，影響加熱器水位的穩(wěn)定，嚴(yán)重造成加熱器危急疏水門的誤開。二是如更改到加熱器的下方，為避免疏水對換熱管造成損傷，需要將低壓加熱器芯子托出7-8米，在加熱器的底部開孔加裝防沖蝕板。該方案現(xiàn)場施工困難，且更改后現(xiàn)場空間無法布置調(diào)閥，改造難度大。（2） 更改

10、到#8低加側(cè)下方，這種方案對于加熱器危急疏水和正常疏水分別布置在加熱器兩端的方式比較有效，即加熱器正常疏水和危急疏水分兩側(cè)布置，正常疏水布置在加熱器橢圓封頭處。這樣就可以在#8低加的橢圓封頭處開孔，安裝一接管座，再另做一擴容減壓管件，擴容減壓管件底部封住，周側(cè)開小孔，然后將管件裝入管座后焊接，這種方法簡單易行，且便于操作。但是，從現(xiàn)場布置來看，正常疏水和危急疏水在加熱器前水室。如果按此方案實施，將增加現(xiàn)場管線長度和彎頭數(shù)量，最后可能導(dǎo)致改造后的位差收益被管線長度吃掉而達不到改造效果。兩個方案均在現(xiàn)場實施不了,考慮對現(xiàn)有的阻力構(gòu)成情況進行分析，查看還可以做哪些工作，降低系統(tǒng)阻力。4.2 管線改造

11、方案（1） #7低加的疏水端差設(shè)計為5.6，造成的疏水阻力為10kPa左右。此屬于加熱器設(shè)計原因，不能進行更改。（2） 查看管線布置現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)疏水高度可以進行微改，因為設(shè)計廠在進行疏水設(shè)計時，要求接管座的高度為6-8寸，安裝公司施工時為了安裝方便將高度加高了200mm左右。因此，如果將此短節(jié)割去加上變徑彎頭，可以降低疏水高差到1300mm。（3） #7低加出口應(yīng)用了局部阻力系數(shù)較大的“T”型三通，查閱資料發(fā)現(xiàn)此三通的阻力系數(shù)§=1.3而如果改造成水平三通后§=0.1，將大大降低局部阻力損失【2】。（4） 將#7低加疏水調(diào)閥布置在#7、#8低加前方，以減少管道長度，彎頭數(shù)量；

12、加大管徑，將疏水速度降低，進一步減少沿程和局部阻力損失。通過計算，將閥前管道改造為Ø273×11，閥后管徑進行了如下的計算：查閱#7段抽汽溫度110，#7低加疏水溫度71（對應(yīng)飽和壓力32.57kPa）、抽汽壓力為52.96 kPa、抽汽壓損考慮5%。當(dāng)前大氣壓101.2kPa, #7低加疏水絕對=48.24kPa實際疏水口壓力為48.24×0.95 -10 =35.83kPa因此，要求管線壓降不能大于35.83-32.57= 3.26kPa?？紤]到調(diào)閥的阻力，閥后流體可能出現(xiàn)汽化，需要采用比閥前大一個規(guī)格的管道Ø325×8。同時，彎頭數(shù)量減少

13、為5個，1個450 彎頭，則管道總的阻力降低為2.58kPa【2】。（5） 將疏水阻力較大的疏水調(diào)閥改造成為疏水球閥，現(xiàn)場應(yīng)用FISHER公司生產(chǎn)的8寸調(diào)閥，行程為3寸，如果取消直通式的調(diào)節(jié)閥更換成通流能力大一倍的疏水球閥，可降低阻力2-3kPa，但該項目實施費用較高，且無法滿足工期要求。因此，考慮將疏水閘閥去除，經(jīng)計算可以降低阻力0.3 kPa?！?】如果現(xiàn)場實施五個項目改造，整個系統(tǒng)阻力在2.28+10+13=25.28kPa，該阻力已經(jīng)低于#7、8低加實際抽汽壓差，可以實現(xiàn)#7低加疏水逐級自流工作。5 疏水管道施工情況5.1 改造實施方案#7、8低加疏水口口徑為Ø219，為避免管道布置標(biāo)高的增加，在施工中采用了變徑彎頭，相對降低了疏水高差，且現(xiàn)場易于布置、施工方便。（1） 將原來的#7、#8低加的疏水管段拆除，將#7低加疏水出口和#8低加的疏水入口各截留150mm的直管長度，將調(diào)門前后管道的支撐部件拆除保留。（2） 將疏水調(diào)門前后閘閥拆除。 （3） 在#7、#8低加前方制做安裝支撐疏水調(diào)節(jié)閥的平臺。平臺的尺寸應(yīng)便于調(diào)門的安裝和檢修，并且不會對周圍設(shè)備的運行操作造成妨礙。（4） 更換調(diào)閥前管道尺寸為273×7mm，閥后的管道更改為325×8m