高壓加熱器的運行對安全性的影響分析論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ⑥ ①，②，③，④, ⑤, ⑥聯立代入已知數據,解得 = = = = = kJ/kg(1)小汽輪機抽汽系數 (2)由凝汽器的質量平衡計算 == 上式中為補充水系數(3)由汽輪機汽側平衡校驗H4抽汽口抽汽系數和：=+++=各加熱器抽汽系數和：==++++=軸封漏汽系數：=+=++++++=凝汽系數： 該值與由凝汽器質量平衡計算得到的誤差較大，取=，凝汽系數計算正確。 汽輪機內功計算(1)凝汽流動功kJ/kg式中—再熱氣吸熱,= kJ/kg(2)抽汽流做功1kgH4抽汽做功： +=738 kJ/kg1kgH5抽汽做功： kJ/kg1kgH6抽汽做功： 1056 kJ/kg1kgH7抽汽做功： 1191 kJ/kg1kgH8抽汽做功： kJ/kg抽汽流總內功： (3)附加功量附加功量是指各小汽流量做功之和： =(+++)() +(+)(+)+(+) =(4)汽輪機內功 汽輪機內效率、熱經濟指標、汽水量計算汽輪機比熱耗：汽輪機絕對內效率： =汽輪機絕對電效率： 汽輪機熱耗率： 3600/=(kWh)汽輪機汽耗率： (kWh)汽輪機進氣量： 1647436kg/h給水量： 凝結水泵流量： 凝汽量： 第四級抽汽量: 第五級抽汽量: 第六級抽汽量: 第七級抽汽量: 第八級抽汽量: 全廠性熱經濟指標計算鍋爐參數計算過熱蒸汽參數由，查表得過熱蒸汽出口比焓再熱蒸汽參數鍋爐設計再熱蒸汽出口壓力，該壓力已高于汽輪機排汽壓力，故按照汽輪機側參數。確定鍋爐再熱器出口壓力。由和，查表得再熱蒸汽出口比焓再熱器換熱量鍋爐有效熱量 =（）（）+（）+（）+=管道效率 =全廠效率 =全廠發電標準煤耗（）=式中—暖風器吸熱量，按下式計算： （）= 相應于1kg標煤的輸入熱量： ==發電標準煤耗：3600/（）=h全廠熱耗率 =h全廠供標準煤耗： （）=h式中—廠用電率由原資料可知：管道效率 =全廠效率 =全廠發電標準煤耗 （）=式中—暖風器吸熱量，按下式計算： （）= 相應于1kg標煤的輸入熱量： ==發電標準煤耗：3600/（）=h全廠熱耗率 =h全廠供標準煤耗： （）=h式中—廠用電率相對變化量：= 0 由此 0 可知，能耗增加，熱效率下降，熱經濟性下降。由相對變化量小于零可知，當切除高壓加熱器以后全廠效率下降，發電標準煤耗增大，全廠熱耗率增大，全廠供標準煤耗增大，耗煤量增加，機組的熱經濟性下降。3 高壓加熱器的運行對安全性的影響分析加熱器的啟、停方式有兩種：一種是隨機組負荷的高低啟停，另一種是隨機組的啟停而啟停。 隨機組負荷高低的啟停方式運行中，機組負荷達到規程所規定的數值時，即可投入高壓加熱器。但投入前必須進行全面的檢查：檢查高壓加熱器的疏水水位計，應完整清潔，并有充分的照明；溫度計、壓力表裝置齊全完好；疏水器動作靈活和水位自動保護裝置正?？煽?水位保護裝置不正常時，禁止投入高壓加熱器)，并向抽汽管逆止門的保護系統通水。檢查確認各部正常后，先稍開該抽汽管的來汽門、逆止閥前后的疏水門，同時開啟加熱器汽側放水門，使加熱器預熱，預熱時開啟汽側排向大氣的空氣門，排凈空氣后關閉。加熱器的預熱時間視具體機組而定。預熱后打開水側進、出口閥門的強制手輪，開啟注水門，向加熱器水側注水，隨著注水壓力的上升，開啟水室放空氣門，當見水自空氣門流出后關閉空氣門。當注水到工作壓力時，關閉注水門，此時檢查水側壓力是否下降、汽傭水位悄況以及汽側放水門是否有水流出，以判斷管子是否泄漏，若漏水則不能投入運行。加熱器預熱后，開啟啟動門，使自動進水和旁路聯成閥升起，給水通過加熱器內部管系，并頂開出口逆止門，冠水正常后，切斷旁路，關閉啟動門和汽側放水門，緩慢開啟抽汽管上的來汽門。以規程規定的速度使加熱器汽側升壓，汽側壓力升高后，疏水水位上升，根據壓力和水位情況，投入疏水器，進行逐級疏水，當汽壓最低的高壓加熱器的汽壓高于除氧器汽壓2以上時，即可將其疏水導向除氧器，根據負荷情況也可疏至低壓加熱器。最后，關閉抽汽管上逆止閥前、后的疏水門，注意檢查出口給水溫度的上升情況以及加熱器的運行是否正常。當機組負荷降到規程規定的數值以下時，應停下高壓加熱器，此時應手動抽汽逆止閥，使其保護動作，切斷進汽。然后開啟抽汽管上的疏水門。待加熱器逐漸冷卻后，手動給水自動旁路裝置，將加熱器切換為旁路供水。當給水走旁路后，關閉水側入口和出口門的強制手輪。在停止高壓加熱器時，應注意，任何情況下不得中斷向鍋爐的供水，特別是單元制機組，更應該注意這一點。高壓加熱器的這種隨負荷高低的啟停方式，具有操作可單獨選行，與機組啟停操作無關的優點，但它受負荷的限制．對于負荷變動頻繁的機組，則帶來較大的麻煩，對經濟性也不利。高參數大容量的機、爐，一般多采用單元制，機組多采用滑參數啟停，此時高壓加熱器也可隨同機組一起啟停。在這種情況下，加熱器水側進出口閥門、進汽門、疏水門、空氣門均處于開啟狀態，自動保護投入，汽側放水門關閉，水側管系為通水運行。加熱器隨機組啟停時，由于抽汽參數隨負荷的增減而變化，因而可使加熱器管板和管系均勻地加熱和冷卻，金屬熱應力大大減小，這對高壓加熱器是十分有利的。當機組滑停時，汽輪機打閘以后，高壓加熱器水側即可停止。此時，除開啟抽汽管上的疏水門和汽側放水門外，不必進行其它操作。高壓加熱器的啟動還分為冷態和熱態兩種情況。冷態啟動時，要按抽汽壓力從低到高，逐個地投入，同時必須注意對加熱器的預熱，避免高溫給水對管板脹口、殼體和管束等部件的熱沖擊。另外，加熱器通水后，為減少高溫高壓抽汽對加熱器的熱沖擊，應逐漸地提高汽側壓力，一般先將汽壓提高到1/3的工作壓力，并停留一段時間， 然后將抽汽壓力提高到1/2的工作壓力，再停留一段時間，即可將進汽門全開。熱態啟動是指停止高壓加熱器時，僅停用汽側，而水側末停的情況(用以處理水位計，疏水管或汽側的其它缺陷)。此時只需逐漸開啟加熱器的進汽門即可，進汽門的開啟速度應使給水溫度變化率在34℃／分的范圍內。對于汽側及水側均已停用，但時間較短的加熱器，再啟動時，若汽側壓力已低于進口給水溫度相應的飽和壓力時，應按冷態啟動方式進行，只是預熱的時間可以適當縮短。近年全國各電廠發生的高壓加熱器故障情況，主要由管束爆管、水位失控、配套件發生故障及操作不當所引發。現電廠對高加的正常運行，其重視程度前所未有。這不僅因為高加投運與否直接與電廠出力和經濟效益有關，而且會直接影響整個機組的安全性。因此，提出各種保障措施確保高壓加熱器能高效正常地運行?？偨Y這些年電廠運行實際案例，造成高加故停運的最主要因素是高加換熱管束的損壞。一旦換熱管爆裂，高壓給水從破口噴涌而出，在低壓室擴容的誘導下，形成巨大的沖擊流，對周邊換熱管造成沖擊，在很短的時間內，這種沖擊會造成周圍管子的連鎖爆管，如不及時處理，會使高加造成不可挽回的損害，甚至影響機組的安全穩定運行。從管束橫截面的分布圖分析，主要損壞區域集中在管束上部外圍，和下部外圍靠近水位面，以及管束中部區域。經過對管束上部損壞換熱管進行的深度測量，主要的爆管點分布在過熱蒸汽冷卻段蒸汽進口區域。這一區域的爆管損壞占了總爆管的50%以上。造成蒸汽進口區外排管損壞的最主要的原因是由于蒸汽的高流速造成的。其形成機理是：蒸汽進口區外排管迎風面換熱管受到高溫過熱蒸汽的直接沖擊。正常情況下，換熱管外表面會有一層凝結膜，保護換熱管免受高溫蒸汽的直接沖擊。但當蒸汽流速過高，破壞了換熱管外表面的凝結膜，將會使管材金屬與高溫蒸汽直接接觸，導致換熱管的金屬熱應力急劇上升，并達到金屬材料破壞極限強度值，在管內高壓作用下爆管。 管束橫截面 管束爆管點的主要位置區域造成進汽流速太高的原因很多，歸納起來主要有2個原因：(1)設計流速偏高設計者沒有對這個蒸汽進口流速進行校核，更沒有充分考慮各種異常工況下可能達到的最高流速。正確的做法是將蒸汽進入過熱蒸汽冷卻段的進口區盡量加大，以降低高溫蒸汽對換熱管外排的直接沖擊。(2)高加水位失控水位失控造成級間水封喪失，蒸汽流量大增,蒸汽流速也大增。(關于這一點在下面一小節論述)。管束損壞另一個主要區域