1、概述
低壓加熱器是熱力系統中加熱主凝結水的設備,加熱蒸汽來自汽輪機的抽汽,主凝結水則作為鍋爐的給水。采用抽汽加熱凝結水的目的是減少冷源損失,提高電廠的熱經濟性。因為這樣能使汽輪機中作過部分功的蒸汽,從汽輪機中間級抽出倒入加熱器加熱凝結水放出其汽化潛熱,而凝結成水,這部分蒸汽就不再進入排汽裝置,汽熱焓被加熱器利用,所以減少了冷源損失。
另外由于加熱了主凝結水,所以給水溫度也就相應地提高了。這樣也可以減少鍋爐受熱面和因爐水溫差過大而産生的熱應力,從而提高了設備運行的可靠性。
2、結構特點
低壓加熱器全部采用全焊接結構殼體、雙流程卧式U型管,能承受高真空、抽汽壓力、連接管道的反作用力及熱應力的變化。低壓加熱器按汽輪發電機組TMCR工況進行設計,VWO工況校核;加熱器設計滿足汽輪機各種工況下提出加熱器端差要求(疏水和給水端差),在進行換熱面積計算時留有10%的餘量,且此部分換熱面積未計入堵管裕量。低壓加熱器由蒸汽凝結段和疏水冷器段兩個傳熱段組成。加熱器疏水方式為逐級自流,最後流入排汽裝置。
1)過熱蒸汽冷卻段
過熱蒸汽冷卻段是利用汽輪機抽出的過熱蒸汽的一部分顯熱來提高凝結水溫度的;它位于凝結水出口流程側,并由包殼闆密封。采用過熱蒸汽冷卻段可提高離開加熱器的凝結水溫度,使它接近飽和狀态,保證蒸汽離開該段時呈幹燥狀态。這樣,當蒸汽離開該段進入凝結段時,可防止濕蒸汽沖蝕和損壞傳熱管。
2)蒸汽凝結段
凝結段是利用蒸汽冷凝時的潛熱加熱凝結水的,一組隔闆使蒸汽沿着加熱器長度方向均勻地分布。
進入該段的蒸汽在隔闆的導向下,流向加熱器的尾部。位于殼體兩端的排汽接管,可排除非凝結氣體。因為非凝結氣體的積聚會減少有效面積,降低傳熱效率并造成腐蝕。
3)疏水冷卻段
疏水冷卻段是把離開凝結段的疏水的熱量傳給進入加熱器的凝結水,而使疏水降至飽和溫度以下。疏水溫度的降低,使疏水流向下一級加熱器時,在管道内發生汽化的趨勢得到減弱。保持一定的疏水水位,時該段封閉。疏水進入該段,由一組隔闆引導流動,從疏水出口管疏出。立式的加熱器一般不設置疏水冷卻段。
8.24.2低壓加熱器投運前的檢查與操作
8.24.2.1低壓加熱器禁止投入情況
1)低加保護及聯鎖失靈;
2)低加汽側安全門動作不正常;
3)低加汽、水側漏洩;
4)抽汽逆止門卡澀或動作不正常。
8.24.2.2低壓加熱器投停操作原則
1)新裝或檢修後的低加安全門,經校驗合格後方可投入運行;
2)低加投運時,應先投水側再投汽側;停運時,應先停汽側再停水側;低加在凝結水系統注水時應投運水側。汽側投入時按抽汽壓力由低到高的順序投入,停止時按抽汽壓力由高到低順序停止。汽側投運時如不是随機滑啟方式抽汽管道和加熱器本體要預暧;
3)低加投運前水側要注水排空,注水時汽側水位明顯上升,不允許投入;
4)低加必須在就地水位計、水位開關、水位變送器完好投入,報警信号及保護裝置能正常動作的情況下投入運行;
5)#7低加随機滑啟,#5、6低加原則上采用随機滑啟、滑停的方式,在機組中速暖機時即可投運;
6)當不具備随機滑啟、滑停的條件時,依壓力由低到高逐台投入加熱器;
7)投停過程中應嚴格控制加熱器出口水溫溫升率,溫度變化率為2℃/min,不大于3℃/min。
8.24.2.3低壓加熱器投運前的檢查和準備
1)查系統檢修工作結束,工作票收回,現場清潔幹淨無雜物;
2)查管道支吊架完整牢固,保溫良好,各加熱器固定支撐牢固無松動,滑動支撐處無部件松動及雜物阻礙;
3)确認加熱器及其管道沖洗合格,有關試驗合格;
4)确認系統各氣動閥調試好,控制氣源投入正常;
5)檢查各種信号電源、控制電源投;
6)系統所有電動門測絕緣合格後送電;
7)檢查各疏水閥動作正常;
8)檢查打開所有表計、液位開關、變送器的信号門,打開水位檢測隔離門投入就地水位計;
9)檢查熱工各種檢測、控制、保護裝置投入;
10)檢查低壓加熱器汽側、水側放水門關閉,開水側放空氣門,見水後關閉;
11)檢查低壓加熱器至排氣裝置連續排氣一、二次手動門開啟,啟動排氣一、二次手動門關閉;
12)确認#5、#6低壓加熱器抽汽電動門、抽汽逆止門關閉;
13)确認#5、#6低壓加熱器抽汽電動門後疏水氣動門、手動門打開,抽汽逆止門前、後疏水氣動門、手動門打開;
14)檢查低加正常疏水自動疏水器前、後手動隔離門打開;低加事故疏水調節門前、後手動隔離門打開;
15)确認各低加旁路電動門打開。
8.24.3低壓加熱器的試驗
8.24.3.1低壓加熱器在投運前應進行水位保護傳動試驗。
8.24.3.2檢查确認低加水位保護試驗不影響機組安全運行或低加的保養和檢修工作。
8.24.3.3 #7低壓加熱器的水位保護試驗
1)開啟#7低加水側出、入口電動門,關閉#7低加水側旁路電動門;
2)聯系熱控人員模拟#7低加水位 mm信号,查#7低加水側旁路電動門保護開,#7低加水側出、入口電動門保護關閉;
3)聯系熱控人員取消#7低加水位大于 mm信号模拟信号,開啟#7低加水側出、入口電動門,關閉#7低加水側旁路電動門;
4)将各閥門恢複到試驗前狀态。
8.24.3.4 #6低壓加熱器的水位保護試驗
1)開啟#6低加水側出、入口電動門,關閉#6低加水側旁路電動門;聯系熱控人員模拟六段抽汽電動門允許開條件,開啟六段抽汽電動門;
2)聯系熱控人員模拟#6低加水位大于 mm信号,查#6低加水側旁路電動門保護開,#6低加水側出、入口電動門保護關閉;六段抽汽電動門保護關;
3)試驗完畢,聯系熱控人員取消#6低加水位模拟信号;
4)将各閥門恢複到試驗前狀态。
8.24.3.5 #5低壓加熱器的水位保護試驗
1)開啟#5低加水側出、入口電動門,關閉#5低加水側旁路電動門;聯系熱控人員模拟五段抽汽電動門允許開條件,開啟五段抽汽電動門;
2)聯系熱控人員模拟#5低加水位大于 mm信号,查#5低加水側旁路電動門保護開,#5低加水側出、入口電動門保護關閉;五段抽汽電動門保護關;
3)試驗完畢,聯系熱控人員取消#5低加水位各模拟信号;
4)将各閥門恢複到試驗前狀态。
8.24.4低壓加熱器投運
8.24.4.1低壓加熱器水側投入
1)凝結水系統投入正常且凝結水水質合格後可投入各低加水側;
2)關閉汽側、水側放水門,開啟水側排空氣門;
3)開啟低加水側出入口電動門,水側排空氣門見水後全關;
4)水側出入口電動門全開後,關閉水側旁路電動門;
5)注意凝結水壓力和流量穩定。
8.24.4.2低壓加熱器汽側投入
1)低加水側投運後可投入汽側運行,原則上應随機組滑啟,當不能随機組滑啟時應按抽汽壓力由低到高的順序依次投入;
2)投運初期,各低加疏水由事故疏水排至疏水擴容器;
3)開啟啟動排汽手動門;
4)檢查五、六段抽汽管路疏水門開啟,開啟五、六段抽汽逆止門暖管30分鐘;
5)緩慢開啟抽汽電動門直至全開,投運過程中應嚴格控制加熱器出口水溫溫升率,溫度變化率為2℃/min,不大于3℃/min,維持低加有一定水位;
6)啟動排氣手動門見汽後關閉,打開連續排氣一、二次手動門;
7)當相鄰低加抽汽壓差滿足逐級疏水逐級自流要求後逐漸關小事故疏水和開大正常疏水,疏水倒為正常方式,調節加熱器水位在正常範圍内後投入加熱器水位調節自動;
8)檢查低加進出水溫度、汽側水位正常,疏水閥調節情況良好;
9)主機負荷大于20%時,檢查五、六段抽汽管路疏水門關閉。
8.24.5低壓加熱器的運行維護
8.24.5.1各低加運行中連續排氣必須連續投入。
8.24.5.2各低加進汽壓力、進汽溫度與相應負荷下對應抽汽壓力、溫度相等。
8.24.5.3各低加進、出口水壓力和溫度與相應負荷對應。
8.24.5.4各低加水位自動調節良好,維持水位穩定,無大幅波動現象,防止低水位及高水位運行,每班核對一次就地與畫面水位指示。
8.24.5.5注意監視各低加疏水溫度和疏水端差,正常水位時,疏水端差為5.6~11℃,若疏水端差過大,則疏水冷卻段可能部分進汽,應及時調整水位。
8.24.5.6運行中凝結水的PH值9~9.5,凝結水溶氧≤30μg/l。
8.24.5.7各低加及管道保溫良好,各管道、閥門、表計等連接處無漏汽、漏水現象。
8.24.5.8各低加及管道無振動,汽水沖擊現象。
8.24.5.9各疏水調節閥動作靈活平穩,無振動、卡澀現象,且就地開度指示與畫面指示一緻。
8.24.5.10低加疏水調節閥自動調節失靈時,就切為手動調節,并聯系檢修盡快處理。
8.24.5.11注意負荷與疏水調節閥開度的關系,若因疏水調節閥故障或加熱器管子洩漏,無法維持低加水位時應解列低加。
8.24.6低壓加熱器停運
8.24.6.1低壓加熱器汽側停運
1)低加原則上應随機組滑停,主機打閘各抽汽逆止門、電動門聯關(否則手動關閉);
2)當不能随機組滑停時按抽汽壓力由高到低、先汽側後水側的順序停運;
3)緩慢關閉五、六段抽汽電動門,嚴格控制加熱器出口水溫溫降率,溫度變化率不大于2℃/min;
4)當相鄰低加抽汽壓差不能滿足疏水逐級自流要求後将疏水倒至疏水擴容器;
5)主機負荷小于30%時,檢查五、六段抽汽管路疏水門開啟;
6)當五、六段抽汽電動門全部關閉後,關閉五、六段抽汽逆止門;
7)關閉連續排氣一、二次手動門。
8.24.6.2低壓加熱器水側停運
1)打開低加水側旁路電動門;
2)關閉低加水側出入口電動門。
8.24.6.3根據情況需要關閉正常疏水及事故疏水調節閥前後手動門,開啟低加水側、汽側放空氣門,檢查壓力應逐漸降至零,開啟啟動排氣手動門。注意抽汽電動門後疏水閥關閉嚴密,否則将影響真空。
8.24.6.4加熱器停止後需采取充氮保護時,充氮操作應随水側放水同時進行。
8.24.7低壓加熱器的異常和事故處理
8.24.7.1加熱器水位高
1)現象:
(A)畫面及就地指示加熱器水位升高,畫面上加熱器水位高報警;
(B)加熱器出口水溫降低;
(C)加熱器事故疏水調節閥開啟調節水位;
(D)加熱器水位升高過快時,可能會引起加熱器水位高保護動作,造成加熱器解列。
2)原因:
(A)加熱器水位自動調節失靈;
(B)加熱器疏水調節閥故障;
(C)機組升、降負荷過快或發生甩負荷;
(D)加熱器管子洩漏。
3)處理:
(A)加熱器水位自動調節失靈時,切為手動調節,并通知檢修人員盡快處理;
(B)正常疏水閥故障時,依靠危急疏水閥調節加熱器運行,并聯系檢修盡快處理;
(C)适當降低機組升、降負荷率,發生甩負荷時,加強監視,必要時手動調節;
(D)若加熱器水位高,同時凝結水流量增大,出口及疏水溫度下降,并伴有振動、沖擊現象,确認為加熱器管子洩漏時,應立即解列加熱器;
(E)在處理過程中,當加熱器水位高至保護值時,加熱器應解列,否則手動解列。
8.24.8.2加熱器端差大
1)現象:
加熱器端差高于設計值。
2)原因:
(A)加熱器管子結垢,熱阻增大;
(B)加熱器内不凝結氣體積聚;
(C)加熱器水位過高或過低;
(D)加熱器旁路電動門不嚴密,内漏;
(E)加熱器進出口水室隔闆洩漏。
3)處理:
(A)加熱器停運後進行清洗;
(B)短時開啟加熱器啟動排氣手動門後關閉,調整連續排氣門開度;
(C)檢查加熱器水位自動調節閥動作是否正常,疏水閥是否故障,恢複加熱器正常水位;
(D)檢查關嚴加熱器旁路電動門;
(E)加熱器出口水溫明顯下降,抽汽系統運行正常,确認為進出口水室隔闆洩漏時,應解列加熱器處理。
8.24.8.3熱器振動
1)現象:
加熱器振動。
2)原因:
(A)加熱器水側空氣未排盡;
(B)加熱器水位過低,大量蒸汽直接沖刷管束;
(C)加熱器投運速度過快;
(D)蒸汽管道振動引起加熱器振動。
3)處理:
(A)進行水側排空;
(B)調節疏水閥開度維持加熱器正常水位;
(C)加熱器投運前要充分預暧,并控制溫升率在許可範圍内;
(D)加熱器發生強烈振動時,應解列加熱器,振動消除後重新投運。
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