330MW機組給水溫度低原因分析及處理

摘要：大唐琿春發電廠針對3號330MW機組運行中最終給水溫度偏低問題，通過采取水位調整試驗、高加水室分隔板漏泄檢查治理、6號高加蒸汽冷卻器水室分隔板預留孔部分封堵等措施，徹底解決了給水溫度低的問題。

關鍵詞：給水溫度 ?高壓加熱器 ?分隔板 ?漏泄 ?封堵

1 簡介

大唐琿春發電廠（以下簡稱琿春廠）2*330MW機組，其中3號機組汽輪機系北京北重汽輪電機有限公司引進法國阿爾斯通公司（ALSTHOM）技術生產的亞臨界一次中間再熱沖動凝汽式三缸兩排汽汽輪機。汽輪機設計型號為N330-17.75/540/540，THA工況功率330MW，主蒸汽壓力17.75MPa，主蒸汽溫度540℃，再熱蒸汽溫度540℃，主蒸汽流量為919t/h，給水溫度252.83℃。每臺機組配杭州鍋爐集團有限公司生產的HP7、HP6、HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）3臺倒立式∪型管高壓加熱器，均已裝配高加大旁路系統。采用出口壓力為25.5MPa調速電動給水泵給水。給水從給水泵和給水入口三通閥通過，到達高加，在其內部完成熱交換，然后通過給水出口三通閥進入鍋爐。加熱器水位與切除水位持平后，給水出入口三通閥在液位開關信號的指示下立即關閉，使給水從旁路到達鍋爐。高加給水系統簡圖見圖1。

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2 存在問題

最終給水溫度是指汽輪機高壓給水加熱系統大旁路后的給水溫度值。給水溫度是汽輪發電機組的一項關鍵性指標，給水溫度下降會提高汽輪機熱耗率，發電時煤耗增加會降低經濟效益。最終給水溫度與高壓加熱器進汽壓力、加熱器水位、水室分隔板漏泄、高加旁路嚴密與否、高加鋼管清潔程度等因素有關。

機組從2006年開始投入運行，起初的給水溫度符合設計要求（THA工況252.83℃）。運行三年以后，給水溫度逐漸降低。2010年4月3日檢查時發現，給水溫度分別比設計偏低5.44℃，且6號、7號高加給水端差和疏水端差都已超過設計值。給水端差超出6.0℃，疏水端差超出0.7℃，大大降低了發電的經濟效益。

3 原因分析

3.1 高加系統檢查

按設計要求檢查高壓加熱器系統抽汽逆止閥和加熱器進汽閥，確保其處于無節流的全開狀態。檢查高加放空氣系統，確認空氣門開度符合技術要求，進行空氣門調整給水溫度、端差的變化不明顯。如果高加系統出入口三通閥無泄漏現象，嚴密性較好，將高加系統出口給水溫度與爐側最終給水溫度作對比時，二者的溫度就是相同的。

3.2 高壓加熱器水位核對與水位調整試驗

HP7高壓加熱器分為過熱蒸汽冷卻段、凝結段、疏水冷卻段。其中，凝結段和疏水冷卻段是HP6高壓加熱器的主要組成部分，而過熱蒸汽冷卻段則構成了HP6高加蒸汽冷卻器。高壓加熱器疏水按照“HP7→HP6→除氧器”的順序逐級自流。圖2為高加水位控制情況。

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圖2 ?高加水位控制圖

高壓加熱器水位達到高一值時，來高水位報警;達到高二值，來高二值報警，事故疏水閥全開;到高三值時把給水旁路三通閥打開，抽汽止回閥和電動閘閥自動關閉，開啟抽汽管道疏水閥，打開啟停放水門，解列高加。

2010年廠熱力試驗組按照設計高加水位控制圖，現場核對并標記好高加水位，同時通過試驗調整6號、7號高加水位。按照試驗要求，使6號、7號高加水位超過高一值。這雖然在一定程度上降低了高加上、下端差，但收效甚微。

3.3 高壓加熱器水室檢查與處理

3.3.1 HP7、HP6高壓加熱器

一般是在管板上焊接HP7、HP6高壓加熱器半球形水室，在半球形封頭上焊接給水出入口的接管和入孔。焊接在內壁上的流程分隔板是水室的主要構造。流程分隔蓋板和密封墊片用螺栓固定在流程分隔板上。2010年3月，利用3號機小修機會，解體檢查6、7號高壓加熱器水室，發現水室分隔板的密封墊片已受到嚴重的沖刷。遂用石墨墊片替換了石棉墊片，并對密封間隙作了相應調整。

檢修后的高加系統，6號高加給水端差與疏水端差都有所下降，降幅分別是6.52℃、1.69℃。7號高加給水端差與疏水端差也明顯下降，降幅分別是7.95℃、1.92℃。這個水平與設計要求非常接近。而且在相同工況下，3號機給水溫度升高了4.21℃。檢修前后相關參數對比見表1。

表1 ?3號機檢修前后相關參數對比

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3.3.2 HP6蒸汽冷卻器

HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）的水室基本類似于HP7、HP6高壓加熱器。但是HP6蒸汽冷卻器（HP6bis）的水室分隔板上多了一300×145的方孔，構成了給水內部旁路，減小給水在管內流速，降低給水阻力損失。

3號機三閥全開工況蒸汽冷卻器給水溫升值應該達到4.93℃，而在2011年大修前試驗三閥全開工況蒸汽冷卻器的溫升值只能達到3.33℃，溫升降幅32.65%。二段抽汽經過蒸汽冷卻器溫降設計值是192.16℃，實際溫降值130.66℃，降幅32%。

2011年4月，在3號機檢修中發現水室分隔板密封墊片沖刷嚴重，檢修中將石棉墊片更換為石墨墊片并調整了密封間隙。從增加蒸冷器換熱性能出發，同杭州鍋爐集團股份有限公司技術部溝通預留方孔部分封堵事宜，廠家經核算后，為了通過提高管內給水的流速來改善蒸冷器換熱性能，同意封堵方孔，但封堵后必須留有150×145的方孔。為修后高加運行安全可靠，堵孔后須留設160×145的方孔，也就是說只封堵46.67%。經過封孔處理，蒸汽冷卻器給水溫升值4.43℃，二段抽汽經過蒸汽冷卻器溫降值184℃，基本恢復正常值。

4 結束語

針對運行中的3、4號330MW機組最終給水溫度偏低的現象，琿春廠嘗試通過試驗調整高加水位，檢修高加水室分隔板漏泄問題，配以6號高加蒸汽冷卻器水室分隔板預留孔部分封堵等措施，有效改善了機組給水溫度低的問題，提高了機組運行的經濟性。

參考文獻：

[1]段秋剛.大型機組全程給水控制的若干問題研究[J].山西電力，2007（S1）.

[2]葉江明主編.電廠鍋爐原理及設備[M].中國電力出版社，2004.

[3]李志才，李家偉，張麗，林樹岐.330MW機組給水溫度偏低原因分析及措施[J].吉林電力，2012（01）.

作者簡介：

張世偉（1973-），男，工程師，發電管理部汽機專工，多年從事火力發電廠汽輪機經濟運行分析研究。