高压加热器水位运行不稳定的原因分析及改进措施

天津泰环再生资源利用有限公司 樊文龙

某火力发电厂发电厂＃8机组是采用哈尔滨汽轮机厂制造的型号为N200-230/535/535、一次中间再热、凝汽式单轴三缸三排汽口汽轮机，1996年投产使用。全机共有8段非调整抽汽。其中1、2、3段分别为3台高加抽汽用汽。另有4台低加。3台高加均为“U”型管表面式加热器，疏水采用逐级自流的方式，＃1高加疏水最终至除氧器。疏水装置为电动式调节装置。高加水位运行不稳定，据运行日记统计，最多时一个月高加动作8次，高加投入率不高。

1.原因分析

1.1 疏水装置调整性能差

高加疏水系统中的疏水装置仍采用DKJ式电动调节装置，这种装置属于80年代的产品，由于其执行机构机械元件多，迟缓率大，很容易出现刹车失灵，产生过调现象。当高加水位偏高需增大调整门开度时，由于执行机构的过调现象，会使水位降低过多；而当高加水位偏低需减小调整门开度时，往往会使水位又上升过多。由于水位不稳定，调整门频繁动作，对高加内部及其疏水系统的管道冲蚀增大，甚至会产生振动，调节阀也易冲蚀磨损，经常出现故障，以至造成高加水位调整失灵，引起高加保护动作，或高加无水位运行，特别是汽轮机变工况运行时，高加水位就更加难以控制。

1.2 高加疏水至除氧器管道布置不合理

图1

投入＃2、＃3高加疏水，调整至正常后投＃1高加时，随即出现水位不断升高甚至满水现象。而疏水管道为∮219×7mm，疏水调节阀窗口通流面积79.4cm2，通流面积足够，造成＃1高加疏水不畅的原因是疏水管路压力损失太大，使疏水调节阀压差减小，影响了通流能力。

1.3 高加疏水至除氧器管道管壁偏薄

由于长期被冲蚀，高加疏水至除氧器管道管壁已由原来的8mm减至4～5mm，特别是疏水管道弯头处，由于高加水位的波动，磨损特别严重，以致管道及弯头处泄漏而造成高加停运。

2.改进措施

据上述分析，利用2002年＃8机组大修时，采取了以下改进措施。

2.1 更换KDJ自动疏水装置

切除KDJ的电动疏水装置，更换为“汽液两相流”自调节液位控制装置。自调节液位控制装置克服了传统的浮球式、气动式、电动式液位调节产品的缺点，基于“汽液两相流”的原理，自动调节容器出口流量，从而达到相对稳定的液位。其结构见图1。

疏水由阀口进入，调节汽由进汽口进入阀体内部，当调节汽进入阀腔与疏水混合后，调节汽随疏水一起向阀腔喉部流动，由于喉部截面积不变，疏水的有效通流面积相应减少，使疏水流量降低，从而达到阻碍疏水的作用。由于汽体比容为液体的1000多倍，只需极少汽量就可控制大量的疏水变化。该装置自调节能力强，无活动部件，无任何机械、气动、电动传动和控制系统，无需热工信号的支持，内芯采用全不锈钢材料，高温下耐蚀、耐磨、耐冲刷性好，且适应负荷变化范围大。

2.2 改变布置方式

原系统在除氧层有7个弯头，管路较长，经改进后，减少了4个弯头和7m的管路，较大幅度地减少了压力损失

2.3 更换高加疏水至除氧器管道

为提高管道的强度、耐蚀、耐温性能，将高加疏水至除氧器管道由原来的＃20钢更换为不锈钢管，弯头采用∮219mm×8mm不锈钢材料，并对相应支吊架进行了改造，减小管道摆动。

3.改造效果

通过对高加疏水系统的改进，2002年8月至2003年2月期间，＃8机3台高加在机组运行中都能全部投入。且由于高加疏水系统中采用了汽液两相流疏水器，自调节能力强，适应负荷变化范围广，在机组负荷40%～100%范围内都能实现稳定控制，保持高加水位在规定范围内运行，增强了机组变工况运行时回热系统的适应性。高加疏水系统故障率由改造前的55%降为0，高加稳定性及投入率大大提高，机组热效率也相应增加，提高了机组的安全性；同时，由于新加装的汽液两相流调节装置无机械电气元件，无需热工信号的支持，减少了热工人员及运行人员的工作量。

4.巩固措施

综上所述，针对该发电厂＃8机组高加水位运行不稳定的改造是成功的，应继续跟踪高加汽液两相流疏水器的运行情况，坚持做好设备的运行记录。利用机组大小修期间定期检查高加疏水管道，防止高加疏水管道爆裂而引起停高加及故障停机事故的发生。同时加强设备巡查，关注高加危急疏水门的状况，杜绝泄漏、机械卡死的设备隐患。