文档介绍：300MW机组高加下端差大原因分析
汽机检修分公司王涛
概述
六期两台30万机组,各配备一套高压加热器系统包括:HP-1 高加;HP-2高加和 HP-3高加,各高加受热面均包括:过热段、凝结段和疏水冷却段。俗称的三段式高压加热器。高加结构示意图
利用汽轮机抽汽在过热段来提高给水温度,使给水温度接近或略高于该加热器压力下的饱和温度。凝结段是利用蒸汽凝结的潜热加热给水。疏水冷却段是把离开凝结段的疏水热量传给进入加热器的给水,从而使疏水温度降到饱和温度下。在正常工作时高加的疏水去除氧器,危机情况下疏水去凝汽器。演示图
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高压加热器技术参数
项目
高加HP-1
高加HP-2
高加HP-3
管内流速(m/s)
给水端差(℃)
-
0
0
疏水端差(℃)
设计压力(MPa)
二根管子泄漏抽汽管道满水时间(秒)
86
96
75
加热器型式
卧式U形管
卧式U形管
卧式U形管
管子与管板的连接方式
焊接&胀接
焊接&胀接
焊接&胀接
管子数量(根)
1188
1186
1186
尺寸/壁厚(mm)
Ф16×
Ф16×
Ф16×
备用管子
5%
5%
5%
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高加水位监测
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核
考
标
指
相关指标
我分公司对高加投入率(不低于98%)、端差( ℃)、主给水温度(271℃)进行了指标考核机制,300MW机组高加系统运行中存在#103高加水位波动大的缺陷,#112高加下端差偏大,并随负荷增加,下端差最高可增至40℃.从而影响机组的安全、经济可靠运行。
上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差;下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差;
即:上端差=进汽温度-出口水温,下端差=疏水温度-进口水温 端差增大说明加热器传热不良或运行方式不合理。下端差增大,说明在疏水冷却段出现异常。
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分析如下
如果汽侧水位过低,不能浸没内置式疏水冷却段的疏水入口,蒸汽就会进入疏水冷却段,影响疏水冷却段内部传热过程,从而影响疏水冷却段的内部传热效果,对于需要靠虹吸作用维持疏水正常流动的卧式加热器,(20万机组的高加是,单独的外置疏水冷却装置,是立式形式的)一旦疏水水位低于疏水入口,虹吸水封遭到破坏,入口处形成蒸汽和水的两相流动,造成疏水过冷度小,在流动过程中容易因压损,造成疏水在管道内闪蒸。闪蒸后形成高速流动的汽水混合物,介质流速大大增加,给水入口温度是一定的,由于蒸汽的加入,从而加大疏水温度,导致下端差增大。并随着负荷增大,蒸汽参数的提高,端差值随之增大。
1
高加长期低水位运行
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分析如下
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高加长期低水位运行
冷却不足的疏水进入下一级加热器,排挤了参数较低的抽汽,对下级的加热器进汽发生排挤现象,高压蒸汽在通过疏水调节阀时,由于压力急剧下降,比容急剧增大,流速急剧增大(最大可增加原流速20倍),发生汽液两相流,这种汽液两相流严重时会破坏高加疏水调节阀的工况,使得下级加热器水位波动大,高加疏水调节阀频繁动作。
由于疏水是逐级自流的,从下述表中可以看出:#3高加水侧、 MPa,#3高加水侧、汽侧进口温度差为235℃,压差、温差均居三台高加之首。加之#3高加的疏水量最大,压差又大,在抽汽压力、抽汽量发生变化,容易引起疏水不畅。所以#3高加水位难以控制,很容易形成水位大幅度波动现象。
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三台高加水侧、汽侧技术规范:
名称
单位
HP-1
HP-2
HP-3
水侧设计压力
MPa
汽侧设计压力
MPa
水侧设计温度
℃
290
265
220
汽侧设计温度
℃
420
350
455
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分析如下
300MW机组运行规程规定,~11℃。     由于运行人员责任心不强,他们为了使得高加水位在骤变负荷以及事故工况下,有更多的水位上升空间,给反应处理预留更多的时间,一些运行人员习惯把高加疏水的水位控制值设定在很低的位置,这样的操作习惯容易造成疏水的汽液两相流现象, 从而加剧端差值,加剧损伤管壁。在疏水调节装置故障或其他原因造成高加水位大幅度波动的情况下,没有及时发现、处理,致使高加端