600mw機(jī)組低壓加熱系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

600mw機(jī)組低壓加熱系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

0機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行難點(diǎn)低壓裝置是重要的汽輪箱熱裝置。它充分利用了汽輪機(jī)抽汽加熱凝結(jié)水時(shí)所釋放的過熱熱量和汽化潛熱,其目的是提高凝結(jié)水溫度,從而提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。國內(nèi)某電廠600MW機(jī)組為超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、反動(dòng)、凝汽式汽輪機(jī),其低加系統(tǒng)共設(shè)有4臺(tái)低壓加熱器,均采用U型管臥式布置,其中7號、8號低壓加熱器一體設(shè)計(jì)。疏水逐級自流進(jìn)入凝汽器,每臺(tái)加熱器均設(shè)有接至凝汽器疏水?dāng)U容器的事故疏水。目前,在機(jī)組負(fù)荷升高過程中,只有當(dāng)負(fù)荷到600MW時(shí)6號低加才能實(shí)現(xiàn)正常逐級自流。機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),需要靠事故疏水調(diào)門來維持6號低加水位,這樣勢必會(huì)造成過多的冷源損失,嚴(yán)重影響了機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。對此,電廠生產(chǎn)部門高度重視,并努力分析和查找原因。16疏集式疏集料布置6號低加抽汽從外殼上部中間引入,經(jīng)過蒸汽凝結(jié)段凝結(jié)成疏水后,疏水再由疏水冷卻段自流到7號低加。事故疏水口布置在凝結(jié)段,正常疏水口布置在疏水冷卻段靠近低加水平中分面處。正常疏水經(jīng)過大約12m高的U型管后進(jìn)入7A、7B低壓加熱器從而實(shí)現(xiàn)逐級自流,而事故疏水則直接進(jìn)入凝汽器疏水?dāng)U容器,如圖1所示。2事故疏水調(diào)門關(guān)閉情況(1)在機(jī)組負(fù)荷降低過程中,當(dāng)負(fù)荷在350MW以上時(shí),6號低加至7號低加正常疏水能夠?qū)崿F(xiàn)逐級自流,即6號低加事故疏水調(diào)門關(guān)閉,正常疏水調(diào)門自動(dòng)調(diào)節(jié)6號低加水位處于正常范圍內(nèi)。而當(dāng)負(fù)荷降低到大約350MW以下時(shí),事故疏水調(diào)門自動(dòng)開啟,6號低加疏水進(jìn)入凝汽器疏水?dāng)U容器。運(yùn)行人員關(guān)閉正常疏水調(diào)門后,事故疏水調(diào)門開度沒有發(fā)生變化并且6號、7號低加水位亦無變化。由此可知,此時(shí)即使正常疏水調(diào)門全開,也沒有疏水逐級自流。(2)在機(jī)組升負(fù)荷過程中,只有當(dāng)負(fù)荷升高到一定程度時(shí),6號低加至7號低加疏水才能正常逐級自流。有時(shí)負(fù)荷升高至550MW后,事故疏水調(diào)門才會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,疏水恢復(fù)逐級自流;而有時(shí)負(fù)荷升高至600MW并等待較長時(shí)間后,才能實(shí)現(xiàn)疏水逐級自流。并且延長時(shí)間不盡相同,有時(shí)10min～20min,有時(shí)甚至幾個(gè)小時(shí)。此外,延時(shí)長短與低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間有關(guān),低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間越長,則延時(shí)也越長。3分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的相關(guān)性3.1事故疏水調(diào)門關(guān)閉自機(jī)組投產(chǎn)以來,在機(jī)組減負(fù)荷過程中,6號低加事故疏水調(diào)門開始參與調(diào)節(jié)所對應(yīng)的負(fù)荷一般都是在350MW左右,一直以來基本沒有變化。這說明當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為350MW左右時(shí),6號、7號低壓加熱器之間的壓差已經(jīng)無法克服正常疏水管道的沿程阻力和局部阻力,當(dāng)6號低加水位上升至事故疏水調(diào)門動(dòng)作值時(shí),轉(zhuǎn)入事故疏水。在減負(fù)荷直到350MW之前,6號低加至7號低加正常疏水都能逐級自流,這基本上是滿足要求的。但是,在機(jī)組負(fù)荷升高的過程中,若負(fù)荷低于350MW,則6號低壓加熱器對應(yīng)的汽輪機(jī)6段抽汽凝結(jié)成疏水后,首先由事故疏水調(diào)門維持6號低加水位,當(dāng)負(fù)荷增加到一定程度后,6號低加與7號低加之間的壓差才能克服疏水冷卻段的阻力。此時(shí),疏水從加熱器中部的疏水冷卻段出口在壓力差的作用下自流到7號低加,事故疏水調(diào)門自動(dòng)關(guān)閉,疏水轉(zhuǎn)為正常逐級自流方式。經(jīng)以上初步分析,認(rèn)為導(dǎo)致機(jī)組升負(fù)荷過程中疏水逐級自流不暢的原因就是6號低加至7號低加正常疏水管道阻力較大,只有當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升高至6號、7號低加之間壓差足以克服疏水管道阻力時(shí),疏水才可以實(shí)現(xiàn)逐級自流方式。3.2號低加疏水恢復(fù)正常的評論員回氣為了進(jìn)一步確認(rèn)以上分析結(jié)果的可靠性,該電廠組織了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在保證除氧器水位安全的情況下,將除氧器水位設(shè)定值降低,使凝結(jié)水流量自動(dòng)減小,通過觀察并記錄6號低加進(jìn)汽壓力,發(fā)現(xiàn)隨著凝結(jié)水流量的降低,6號低加進(jìn)汽壓力逐漸升高,而且凝結(jié)水流量降低幅度越大,則6號低加進(jìn)汽壓力升高幅度亦越大,到一定壓力時(shí),6號低加疏水就轉(zhuǎn)為正常的逐級自流方式,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可知,機(jī)組在同一負(fù)荷下,6號低加內(nèi)汽壓不是恒定的,而是受多個(gè)因素的影響,比如凝結(jié)水流量以及本身抽汽門開度等。當(dāng)6號低加進(jìn)口壓力升高15kPa時(shí),機(jī)組只需升負(fù)荷至529MW,6號低加至7號低加疏水就可以恢復(fù)逐級自流方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分驗(yàn)證了之前所得出的結(jié)論。經(jīng)過仔細(xì)研究機(jī)組低加設(shè)備及系統(tǒng)的現(xiàn)場布置情況,發(fā)現(xiàn)除了原有的6號、7號低加正常疏水管道采用阻力較大的“U”型管設(shè)計(jì)缺陷外,還發(fā)現(xiàn)了6號低加正常疏水調(diào)門距離7號低加非常遠(yuǎn),以至于進(jìn)一步增大了正常疏水管道的沿程阻力。4疏水冷卻段“u”型管更新,實(shí)現(xiàn)整體線文中所述某600MW機(jī)組低壓加熱系統(tǒng)原設(shè)計(jì)方案存在缺陷,6號低加至7號低加正常疏水管道采用了阻力較大的“U”型管設(shè)計(jì),而且6號低加正常疏水調(diào)門距離7號低加很遠(yuǎn),這無形中也增加了正常疏水管道的沿程阻力。所以在機(jī)組負(fù)荷升高的過程中,出現(xiàn)了疏水逐級自流不暢的故障,只有當(dāng)負(fù)荷升高至6號、7號低加之間的壓差足以克服疏水冷卻段以及正常疏水管道的阻力時(shí),疏水才能實(shí)現(xiàn)逐級自流方式。其實(shí),此類故障在同類機(jī)組中也發(fā)生過。例如,華能沁北電廠600MW機(jī)組即使是滿負(fù)荷運(yùn)行,其6號低加事故疏水調(diào)門仍然一直處于開啟狀態(tài),原因就是6號低加與7號低加布置在同一標(biāo)高,另外6號、7號低加之間設(shè)計(jì)壓差也偏小(THA工況下只有59.8kPa),導(dǎo)致了根本無法實(shí)現(xiàn)疏水逐級自流,只能依靠事故疏水調(diào)門來維持6號低加水位。根據(jù)以上分析,提出以下改造建議:(1)應(yīng)該利用機(jī)組