600MW机组启动过程低压加热器无法投入的原因分析及处理

600MW机组启动过程低压加热器无法投入的原因分析及处理

赖茂江，,姬保华

广东珠海金湾发电金湾有限公司，广东珠海  519000

摘要： 针对某 600 MW机组启动过程中#6低压加热器无法投入运行，分析了可能存在的原因，并且进行了逐一排查。找出发生故障的原因为#1高压加热器危急疏水投入后导致疏水扩容器压力上升，造成#6低加的疏水压力差降低，疏水不畅导致#6低加汽侧水位高。找到了问题所在，及时解决#6低压加热器无法投入运行的问题，保障了机组的高效运行。

关键词：低压加热器；压力差；危急疏水；

一、作用与意义

低压加热器是一种表面式加热器，由于被加热的水是凝结水，其压力相对较低，故称之为低压加热器。低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过部分功的蒸汽，从低压缸处引出抽至加热器内加热凝结水，提高凝结水到除氧器的温度，确保除氧器良好的除氧效果。同时还减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，减少焓降损失，提高热力系统的循环效率，进而提高机组经济性[1]。由于本台600MW超临界机组采用的是四台低压加热器，机组正常运行中四台加热器全部投运，如果#6低压加热器在启机后无法投入运行，将导致整个低压加热系统都无法运行，会使得机组的热损失增大，增大机组的煤耗，导致机组经济性下降，同时也降低除氧器除氧效果。

二、现象与分析

7  2.1  #6低压加热器无法投入现象

在机组启动过程中，加负荷至280MW，准备按压力由低到高先投#6低压加热器，检查#5低压加热器和#6低压加热器的正常疏水阀关闭，打开#6低压加热器的危疏阀，微开#6抽汽电动阀进行疏水暖管，准备投入#6低压加热器。此时#6低加汽侧的水位一直处于高位，且继续上涨，水位开关一直有高高报和高高高报警，随即关闭#6抽汽电动阀，观察#6低加汽侧的水位缓慢下降至140mm后无法再下降，水位高高报警，反复操作关闭#6抽汽电动阀试图充分暖管疏水，均无法降低#6低加汽侧的水位，#6低加无法投运。

  2.2 #6低压加热器无法投入原因分析

根据以往的经验，汽机的高加、低加在投入过程中，汽侧水位一直处于高位无法下降甚至反而升高的主要原因有几点：

1.疏水暖管时#6抽气电动阀开度过大。当#6抽气电动阀瞬时开度过大，大量抽汽突然进入低加被冷凝成水，蒸汽冷凝成水的速度大于疏水速度，导致低压加热器汽侧水位快速上升。

2.#6低压加热器危急疏管路堵塞。由于危疏前、后的手动阀开度过小或者危疏阀故障不能正常打开导致疏水不畅，加热器内的冷凝水无法及时被疏走，导致低加汽侧水位高高报警。

3.#6低压加热器的水位计显示不准，水位计本身出现故障导致水位参数显示异常，实际水位不高。

4.#6低压加热器内漏，#6低压加热器属于管壳式加热器，由于管束受到冲击、震动等因素导致管束端部松动，凝结水从水侧泄露到汽侧，造成汽侧水位高。

5.#6低压加热器疏水的压力差过小。抽汽压力是随机组负荷滑压运行的，机组负荷越低，抽汽压力越小，压力差越小，导致疏水不稳定。

三、原因排查

根据上述分析可能存在的问题，逐一进行排查：

3.1疏水暖管时#6抽气电动阀开度过大

下图一种#6抽汽管道温度上涨代表#6抽汽电动阀已经有开度了，从图中可以看到，在微开#6抽电动阀后，#6低加水位跟随管道温度同步上涨，很快水位达到测量限值。关闭抽汽电动阀后，管道温度下降，然而水位一直位没有下降的趋势出现。图二是上一次启机时#6低加疏水暖管的过程，对比图一、图二的曲线趋势，图一中#6抽管道温度上涨的速率更慢，说明本次#6抽汽电动阀开度更小，反而水位上涨。在此期间机组负荷稳定，排除负荷波动的影响。由此判断#6抽气电动阀开度过大不是水位无法下降主要原因。

图一 本次#6低加暖管过程

图二 上一次#6低加暖管过程

3.2 #6低压加热器危急疏管路堵塞

通过现场查看，确认#6低压加热器危疏前、后手阀和危疏阀都在全开位置，用测温仪对#6低压加热器危疏阀及其前后手动阀测温，温度均超过60℃。判断#6低压加热器危疏管路通畅，并未出现堵塞情况。

3.3 #6低压加热器的水位计显示不准

#6低压加热器水位有翻板式水位计和导波雷达水位计两个互相独立，就地检查磁翻板式水位计也是高高高水位，水位变化和DCS上的导波雷达水位变化一致，经过设备维护人员检查水位计是正常工作的，无故障。

3.4 #6低压加热器内漏

对比低压加热器前后的凝结水流量计1/2的数值，如下图三，可以看到，在#6低加水位变化前后，加热器前后的凝结水流量基本一致，低加水位上涨和凝结水流量无关，排除#6低压加热器内漏情况。

图三 低压加热器前后的凝结水流量计对比图

3.5 #6低压加热器疏水压力差过小

#6低压加热器的抽汽是跟随机组负荷滑压运行的，正常运行中，#6低加的疏水是通过正常疏水阀疏水至#7低加的，机组负荷越低，#6、#7低压加热器之间的压力差越小，疏水越不畅，容易引起#6低加水位高。但此次#6低加的正常疏水阀还没打开，低加的疏水是通过危疏阀直接疏到凝汽器的疏水扩容器，正常情况，通过危疏阀进行疏水的疏水压力差是最大的，疏水效果最好

[2]。因此判断可能是由于疏水扩容器发生异常而导致#6低加疏水不畅。检查凝汽器真空为-95kpa，凝汽器检漏装置的凝结水电导率为0.12μS/cm，参数正常，排除凝汽器真空差和疏水扩容器泄露进入空气引起疏水扩容器压力高的因素。从下图四疏水扩容器的系统图可以看出疏水扩容器用户有减温疏水、汽封溢流阀门站排气、#1高压加热器危急疏水、#5、#6低压加热器危急疏水[3]。检查汽封溢流阀门站排气未投入，疏水扩容器的减温水已经全开，扩容器的温度60℃，偏高。#5低加还未投运，危疏是关闭的。#1高加的疏水由于#2高加故障只能通过危疏管道进行疏水，疏水流量45t/h，疏水温度为228℃。判断由于大量高温高压的疏水疏到扩容器，导致疏水扩容器的温度上涨，同时压力也上涨，造成#6高加的疏水压力差变小，微开#6抽汽电动阀后，蒸汽冷却成水后由于疏水压差不足以克服管道阻力将水疏走，导致#6低加水位快速上涨。从图一也可以看到关闭#6抽汽电动阀后，#6低加的水位一直在高位。

图四 疏水扩容器系统

为了进一步确认，在#2高加检修工作结束，投运#2高加，将#1高加的疏水由危疏切至正常疏水，关闭#1高加危疏阀，发现凝汽器疏水扩容器的温度快速下降，#6低加的水位也随之下降。如下图五所示。重新对#6低加进行疏水暖管，汽侧水位不再上涨，顺利将#6低加投入运行。

图五

四、总结

低压加热器系统是大型超临界机组的重要组成部分，机组启动后需及时投运以确保除氧器达到良好的除氧效果和提高机组热经济性。对于低压加热器水位过高问题，需迅速进行原因排查，对于每一个可能存在的故障点进行检查分析，找出造成低加水位高的真正原因，防止水倒入汽轮机，造成水冲击事故。对其他厂家类似的设备有着较大的借鉴意义。

参考文献：

[1]胡念苏.汽轮机设备及系统.中国电力出版社,2006.

[2]董益华，孙永平，应光耀，等.大型火电机组低加疏水不畅问题的分析及对策[J].浙江电力,2013,32(1):37-39.

[3]邱懿兴，杨春.600MW超临界机组低加疏水异常分析及处理[J].广西电力.2008(3): 31-33,72.

作者简介：赖茂江（1991年），男，汉族，籍贯：广东珠海，学历：本科，专业：热能与动力工程