高加危急疏水管道振动的分析与处理

高加危急疏水管道振动的分析与处理

杨高宏

国家能源山东蓬莱发电有限公司，山东 烟台 265600

[摘 要] 通过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析，提出了相应的处理措施并进行整改，管道振动消除，高加实现随机滑启，保证了设备安全运行，提高了机组热效率。

[关键词] 高加；疏水管道；振动；随机滑启

0 概述

某电厂2*330MW亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、抽汽凝汽式机组，回热系统采用三高四低一除氧布置。自机组投产以来，高加投运时危急疏水管道极易产生振动，不能实现随机滑启，不但影响机组热效率，给设备安全运行也带来极大隐患，查找管道振动原因并消除，实现随机滑启，成为亟需解决的问题。

高加为卧式表面式加热器，#1、#2、#3高加分别布置在12.3米、6.3米、22米层，均设置过热蒸汽冷却段和疏水冷却段，各加热器疏水为逐级自流。自机组投产以来，高加投运过程中，多次发生高加危急疏水管道振动现象，且集中发生在#2、#3危急疏水管道，为避免剧烈振动对管道产生损坏，高加不随机滑启，待机组启动后热态投运。

1 原因分析

1.1 危急疏水管道设计不合理

高加危急疏水管道较粗，且危急疏水气动门为全开全关门，不能实现操作调整。#3高加疏水出口至正常疏水、危急疏水分界点前这一段管道，存在U型管段，水平段为相对疏水低点，高加停运时，此段管道疏水无法疏出去。高加投运初期，少量未凝结加热蒸汽流动至疏水管道，疏水走危急疏水时，管道内水汽两相介质共存，极易造成管道振动。

1.2 危急疏水调阀内漏

危急疏水调阀在关闭状态下出现过流，原因有：阀门内漏、执行机构阀杆弯曲导致阀门不能全关、执行机构故障阀门不能关至零位。热态投运高加时，危急疏水管道将有水汽两相介质流过，造成管道振动。

1.3 高加抽汽电动门无法自动投入

高加投运时，手动开启抽汽电动门，控制进入高加蒸汽量，但手动操作难度较大，即使保证高加出水温升率低于1.83℃/min的规程要求，仍不能保证蒸汽全部凝结成水进入疏水管道，不能避免管道振动，并且大大延长高加投运时间，增加值班员操作量。

2 高加随机滑启的经济性及安全性分析

2.1 金属受热均匀，延长高加使用寿命

当高加随机滑启时，抽汽温度、压力、流量及高加出水温度逐渐上升，金属温升可控制在较小范围内，防止管板变形、管子胀口松弛等原因造成的泄漏发生，保证了高加的安全运行，延长高加使用寿命，有效阻止了因泄漏造成高加水位升高导致汽轮机水冲击事故发生。

2.2 避免汽轮机上下缸产生温度差，缩短启机时间

高加随机滑启可改善汽轮机汽缸疏水条件，增强了下汽缸的蒸汽流动，使汽缸换热量增强，汽缸加热更充分、均匀，从而使机组暖机时间减少，缩短机组启动时间，节省费用，机组的经济性得到提高。

2.3 锅炉汽水系统运行更安全

高加随机滑启时，进入汽包的给水温度逐渐上升，汽包上下壁金属温差逐渐减少，使汽包安全运行得到保证。给水在炉膛内吸热量逐渐减少，燃料量也逐渐减少，锅炉过热器出口汽温易于控制，同时还可以促进炉膛内水冷壁管系尽快建立水循环，避免水冷壁超温，使锅炉四管维修率相应减少。锅炉烟温可较快提升，尽早投入脱硝系统，保证环保参数排放达标。

3 改进措施

3.1 消除阀门内漏

利用停机机会，对内漏阀门更换或维修，消除阀门执行机构故障。经过数次高加投运的实践检验，未再出现因阀门内漏或关闭不严造成的管道振动现象，消缺效果较好。

3.2 改进系统

#2、#3高加危急疏水气动门处分别增加DN100、DN80旁路管道，设置旁路调门，以解决高加随机启动时疏水问题。#3高加危急疏水引出口下移，减少U型管垂直段长度，水平管道设置5°下倾角，便于疏水自流，改造前、后疏水示意图如图1左右侧所示。

经过改造后，机组启动时实现了高加随机滑启，未出现振动情况。表1为某次开机时高加随机滑启负荷、压力、温度对应表，通过表格数据可知高加出水温度是随机组负荷、抽汽温度、抽汽压力的升高而逐步升高的，高加实现了随机滑启。

图1：#2、#3高加疏水改造前后示意图

表1 高加随机滑启时负荷、压力、温度对应表

4 总结

经过对高加投运时危急疏水管道振动的原因分析，提出了一些改进措施。通过实践表明，措施有效可行，有效消除了高加危急疏水管道的振动，实现了高加随机滑启，提高了高加运行的安全性，同时机组热效率得到提升，达到了节能降耗和安全生产的目的。

参考文献：

[1] 王松岭.流体力学.北京：中国电力出版社，2004.

[2] 黄其励，赵常光，张经武等.电力工程手册（动力卷）[M].北京：中国电力出版社，2002.

作者简介：杨高宏，男，工程师，1982年9月出生，本科学历，从事火电厂集控运行工作。