600 MW机组高压加热器启动过程中管道振动分析与治理

2017-05-25黄小军

综合智慧能源 2017年4期

关键词：抽汽加热器汽轮机

黄小军

(湖南华电长沙发电有限公司，长沙 410203)

600 MW机组高压加热器启动过程中管道振动分析与治理

黄小军

(湖南华电长沙发电有限公司，长沙 410203)

为节省启动能耗，缩短锅炉启动时间，启动过程中提前投入高压加热器系统，由于给水流量较小、管道全冷态等原因，启动过程中正常疏水管道经常出现强烈振动，引起设备损坏并带来安全隐患。分析了管道振动的原因，采取了相应的技改及运行调整措施，有效杜绝了高压加热器启动过程中管道的振动。

锅炉启动；高压加热器；管道振动

0 引言

某电厂一期2×600 MW超临界机组汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的N600-24.2/566/566型超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。机组采用复合变压运行方式，汽轮机具有8段非调整回热抽汽，汽轮机额定转速为3 000 r/min。机组负荷达到120 MW后，按照从低到高的顺序开启汽轮机抽汽电动阀，依次投入高压加热器(以下简称高加)汽侧运行[1]。经过总结分析，原来的高加投用方式存在2个不利因素：一是启机过程中给水温度较低，不利于锅炉启动燃烧调整，且启动能耗较大；二是发电机并网带负荷后投用高加，由于抽汽压力及温度较高，投入时对系统的热冲击较大。为了节省启机能耗，经调研其他电厂并分析设备运行状况，确定在启机过程中锅炉点火起压后，机组高低压旁路投入运行，再热蒸汽冷段管道过汽后#2高加暖管投入，汽轮机冲转至1 500 r/min后#3高加暖管投入，发电机并网后#1高加暖管投入。采取以上措施后，由于给水温度能维持在160 ℃，启机过程中锅炉炉膛温度很快上升，从而减少锅炉升温升压时间，降低了启动能耗，另外还使炉膛干燥，提高了锅炉着火效率。

1 管道振动原因分析

启机过程中提前投入高加系统，由于给水流量较小以及管道全冷态等原因，启动过程中正常疏水管道经常出现强烈振动现象，引起设备损坏并带来安全隐患。针对此现象，分析原因如下。

(1)现场#1，#2高加正常疏水管道存在U型管道，管道底部疏水接往无压放水母管，启机过程中大量疏水排入无压放水母管，而此时高加内部疏水排往凝汽器事故疏水扩容器，使得高加内部为负压状态，其他系统疏水倒入高加正常疏水管道，积存在#1，#2高加正常疏水管道的U型管道内，在投入高加抽汽时很容易因汽液两相流而引起管道振动。而#3高加至除氧器疏水管道上升段较长，原设计在正常疏水调节阀前后有疏水阀接往无压放水母管，正常疏水调节阀在除氧器平台，位置在管道上升段上部，而在#3高加正常疏水管道下部没有疏水，导致投入抽汽时容易发生汽水混合而产生管道振动。原高加疏水系统如图1所示。

(2)由于在锅炉点火预暖中投入高加，高加投入时锅炉所需的给水流量较小，产生的高加疏水量也较少，并且#1，#2，#3高加之间没有差压，疏水只能通过高加事故疏水管道排往凝汽器，如果不控制高加水位，就会使蒸汽和疏水同时窜入正常疏水管道而引起管道振动。

(3)高加投入时，如果没有控制高加给水进、出口温差上升速度，就会对高加内部产生较大的热冲击，从而引起整个高加系统的振动[2]。

(4)值班员在高加投入操作中不规范，导致管道振动。

2015年启机过程中，由于高加投入时经常出现管道振动，导致阀门损坏、管道泄漏、固定支架变形等不安全事件发生。