300MW机组给水温度低原因分析及对策
2016-03-28张春捷
张春捷
(湖南华润电力鲤鱼江有限公司,湖南郴州423401)
300MW机组给水温度低原因分析及对策
张春捷
(湖南华润电力鲤鱼江有限公司,湖南郴州423401)
Reasons analysis and countermeasures of low feedwater temperature of 300MW unit
某机组额定负荷下给水温度只有258℃,较设计值272.3℃低了14.3℃,严重影响了机组经济性,通过进行问题排查和治理,给水温度提高了10℃,提高了该机组经济性。
供电煤耗;机组经济性;给水温度
某厂2号机组锅炉为东方锅炉厂生产的DG1025/18.2-Ⅱ19型亚临界、单炉膛、一次中间再热、自然循环汽包炉。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-73B型亚临界,一次中间再热,单轴、高中压合缸、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。1号高加出口给水温度THA工况设计为272.3℃〔1〕。2014年底该高加出口给水温度降低至258℃,偏离设计值较多。
1 原因分析及对策
1.1 高加进口给水三通阀泄漏
1.1.1 产生的原因
给水经过高加进口三通阀依次进入3,2,1号高加换热后进入锅炉系统,同时在高加设立给水旁路,当高加故障时给水通过高加进口三通阀将3台高加旁路运行,避免停机(见图1高压给水系统)。但是在正常运行工况下,如果高加进口三通阀发生内漏,会造成部分给水被旁路,降低高加出口给水温度。
图1 高压给水系统
使用的某厂家高加进口三通阀(见图2)。高压给水从右面进入,正常运行阀芯向上运动将上密封面封死,给水从下部进入3号高加。高加异常时,阀芯向下运动封闭下密封面,从左侧进入旁路系统到锅炉。高加进口三通阀的密封面为硬质合金材料,在运行中可能被来自给水系统内金属异物损伤密封面,造成密封不严,如果阀芯上密封面或者上阀座密封面有损伤造成泄漏导致高加给水有部分被旁路。
图2 高加进口三通阀
1.1.2 高加进口三通阀泄漏对策
2号机组停机时,对高加进口三通阀进行了解体检查。发现该三通阀上、下密封面都存在不同程度的损伤,尤其上密封面的损伤是造成1号高加出口给水温度明显高于给水大旁路后给水温度的主要原因。将高加进口三通阀密封面采取机械加工修磨处理,保证上、下密封面关闭严密。开机后消除了2号机1号高加出口给水温度高于给水大旁路后的温度异常现象。
1.2 高加水室及给水进、出口分流隔板泄漏
1.2.1 泄漏产生的原因
各高加水室进口、出口被一块分流隔板分开(见图3高加结构图)。由于高压给水压力达到19MPa,使用环境恶劣。分流隔板密封使用金属缠绕垫密封,由于金属缠绕垫质量或者装配等原因,可能造成金属密封垫损坏,进而造成分流隔板变形和被冲刷的情况〔3〕。
图3 高加结构图
1.2.2 泄漏采取的对策
2号机停机时打开各高加人孔门检查,发现1号高加水室有多处穿孔,如图4所示,2号高加水室分流隔板部分螺母松动,隔板变形严重、冲刷的情况严重,如图5所示。
图4 1号高加水室出口筒体穿孔
图5 变形的2号高加水室分流隔板
现场对1号高加水室穿孔部位进行打磨后补焊处理,2号高加水室分流隔板重新下料制作,并对水室冲刷部位补焊打磨平整,并重新配置螺栓、螺母,加装弹簧垫防松。
1.3 高加换热面积减少
1.3.1 产生的原因
2号机3号高加自从2003年投产以来,多次发生高加管束泄漏。每次在处理3号高加管束泄漏时,为了防止泄漏处对周围其它管束造成损伤,总在泄漏的管子周围进行梅花桩堵管。这样长年以来造成3号高加堵管率已达到10%,3号高加换热面积也就减少了10%,影响了3号高加换热效率。
1.3.2 实施的对策
针对2号机3号高加换热面积减少超过10%,2015年10月实施了3号高加更换,更换前后高加参数见3号高加更换参数对照表,见表1。
表1 3号高加更换参数对照
1.4 抽汽逆止阀开度不足
1.4.1 产生的原因
抽汽逆止阀采用的是哈尔滨汽轮机厂生产的FH气动式止逆阀,如图6所示。该型式逆止阀是运行时由控制气源将阀碟打开,当汽轮机甩负荷或事故时,控制气源泄压,在重力作用下摆动重锤迅速落下,带动杠杆轴,以及逆止阀阀碟前、后差压共同作用下迅速关闭抽汽逆止阀,以保护汽轮机,不致因蒸汽倒流而引起超速,并防止加热器事故带水和抽汽管路中倒灌而进入汽轮机〔4〕。在运行中衬套处由于氧化皮产生或者衬套变形,可能导致抽汽逆止阀卡涩。使抽汽逆止阀打不开或者开度不足,影响换热效果。
图6 气动式止逆阀
1.4.2 实施的对策
针对抽汽逆止阀卡涩的可能,在机组运行中对各抽汽逆止阀进行定期活动试验。在停机时解体检查各抽汽逆止阀,检查实际开度情况。在停机解体三抽逆止阀时发现,衬套变形,如图7所示,造成阀碟开度只能达到1/2,不能全开。更换变形衬套后,恢复了阀门的开度,保证阀门全开,避免了因抽汽量不足造成的损失。
图7 三抽逆止阀
2 实施效果验证及效益
2.1 效果验证
在实施上述对策后,2号机组高加出口温度达到267.3℃,较之前相同运行工况下258℃提高了近9.3℃。
2.2 效益分析
给水温度提高10℃,发电煤耗降低1 g/kWh〔5〕,2号机按全年电量计划16亿kWh的负荷计算,标煤单价616.2元/t(2014年底公司采购价),给水温度按从258℃提高到267.3℃计算。全年高加给水出口温度的改善带来近92万元的收益,经济效益显著。
3 结论
针对该机组给水温度偏低设计值14.3℃,通过对高加入口三通阀、高加水室隔板泄漏治理以及更换3号高加,并对三抽逆止门开不到位等处理,使给水温度基本达到设计值,有效解决给水温度偏低问题。
〔1〕哈尔滨汽轮机有限责任公司.热力特性说明书73B.000.1J (D)-5〔R〕.2002.
〔2〕中华人民共和国发展和改革委员会.节能技术监督导则:DL/ T1052—2007〔S〕.北京:中国电力出版社,2007.
〔3〕郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书:汽轮机分册〔M〕.北京:中国电力出版社,2003.
〔4〕哈尔滨汽轮机有限责任公司.辅机部分说明书73B.000.4SM-5〔R〕.2002.
〔5〕薛润.影响供电煤耗的因素分析〔J〕.电力设备,2007,8 (3):71-73.
TK264.1
B
1008-0198(2016)05-0080-03
10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.022
张春捷(1978),男,河北保定人,工程师,本科,长期从事火电厂汽轮机检修及设备管理工作。
2016-02-29 改回日期:2016-05-25