低壓加熱器疏水問(wèn)題研究及內(nèi)部改造

1、<p>　　低壓加熱器疏水問(wèn)題研究及內(nèi)部改造</p><p>　　【摘要】隨著冬季供熱負(fù)荷的增大，電廠低壓加熱器疏水水位逐漸上漲，水位控制器無(wú)法控制，嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。文章對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出設(shè)備改造方案，確保了發(fā)電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】疏水泵 低壓加熱器疏水 回?zé)嵯到y(tǒng)疏水 </p><p>　　中圖分類號(hào)：O5

2、32+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　電廠采用低壓加熱器疏水逐級(jí)自流的疏水方式,雖然系統(tǒng)簡(jiǎn)單,但是由于四個(gè)低壓加熱器的疏水全部逐級(jí)自流入凝汽器熱井,經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后通過(guò)凝結(jié)水泵打入四個(gè)低壓加熱器再利用抽汽加熱凝結(jié)水,此過(guò)程中低壓加熱器的疏水經(jīng)冷卻后再用加熱,疏水本身所具備的熱量被白白浪費(fèi)掉,額外地增大了冷源損失。同時(shí)又因?yàn)楦咭患?jí)加熱器的疏水自流至低一級(jí)加熱器的蒸汽空間時(shí),壓力降低而造成疏

3、水汽化放熱,故排擠了較低級(jí)加熱器加熱蒸汽的抽汽量。在保持汽輪機(jī)功率不變的情況下,則排入凝汽器內(nèi)的蒸汽量增加,從而增大了冷源損失。為了減少這部分冷源損失,截?cái)嗍杷禽^好的辦法。使用疏水泵可以截?cái)嗍杷?徹底消除疏水造成的負(fù)面影響,避免這部分冷源損失,提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。 </p><p>　　主要參數(shù)簡(jiǎn)介：a.汽輪機(jī)額定功率:600MW;b.汽輪機(jī)最大功率(VWO工況)668.2MW;c.額定主汽壓力和溫度:P=16

4、.7MPa.T=538℃;e.額定再熱汽壓力和溫度:P=3.28MPa.T=538℃;f.額定主汽流量1757.2t/h;g.額定再主汽流量1501.6t/h;h.凝汽器背壓5.83/4.83KPa </p><p>　　加裝疏水泵改造方案分析：1、低加疏水泵位置的確定。低加疏水泵位置的選擇,應(yīng)首先考慮安裝地點(diǎn)是否具備安裝的安全和可靠性,其次考慮的是經(jīng)濟(jì)性。因#7低加和#8低加之間沒(méi)有凝結(jié)水連接管路,且#8低加加

5、熱蒸汽壓力較低,額定工況下8段抽汽壓力只有0.045pa,疏水泵容易汽蝕。因此#8低加疏水不具備安裝疏水泵的條件; </p><p>　　如果對(duì)7A、7B低加加裝疏水泵,需要7A、7B低加分別加裝疏水泵才能維持低加的疏水水位,如果7A、7B低加都安裝疏水泵,目前在汽機(jī)0米沒(méi)有空間同時(shí)安裝4臺(tái)疏水泵組(7A、7B、#5、＃6低加各一臺(tái))。綜上所述只對(duì)＃5低加＃6低加分別加裝疏水泵,＃7、＃8低加不安裝疏水泵。 &l

6、t;/p><p>　　2、低加疏水泵出口位置的確定。#7、#8低壓加熱器為組合式加熱器,如果在#8低壓加熱器出口設(shè)置疏水泵,疏水不便進(jìn)入#8低加出口的主凝結(jié)水系統(tǒng)。所以,疏水泵的設(shè)置位置選為低壓加熱器組的次末級(jí)加熱器處,即#7低壓加熱器出口。 </p><p>　　3、低加疏水泵的選型原則。a.所選用的泵設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)盡可能滴靠近它的正常運(yùn)行工況點(diǎn);從而是泵能長(zhǎng)期在高效率區(qū)運(yùn)行,以提高設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行

7、的經(jīng)濟(jì)性。b.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,體積小,重量輕的泵。c.采用的流量,揚(yáng)程余量滿足《火力發(fā)電廠技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000的規(guī)定。 </p><p>　　4、低加疏水泵的參數(shù)選擇。輸送液體的物性。物性特征:輸送工質(zhì)為水,蒸汽壓力為0.205mpa。相對(duì)密度為1000kg/m3。 </p><p>　　低加疏水泵的參數(shù)選擇：(1)低加疏水泵流量的選擇指單位時(shí)間泵輸送的介質(zhì)量。應(yīng)按汽輪機(jī)最大進(jìn)汽

8、工況時(shí)接入該泵的疏水量之和計(jì)算,另加10%裕量。由任務(wù)書知#5、#6低加疏水流量,因此流量的確定如已下所示:＃5低加疏水流量:46.3t/h,＃6低加疏水流量:46.2t/h,＃5低加疏水容積流量:46.3m3/h,＃6低加疏水容積流量:46.2m3/h,裕量:1.1,選型容積流量:50.9m3/h </p><p>　　(2)低加疏水泵的揚(yáng)程的選擇揚(yáng)程是用來(lái)克服進(jìn),出口側(cè)設(shè)備間的位差,壓力差,管線系統(tǒng)(管線,儀

9、表,設(shè)備)的阻力及速度頭損失。具體到低加疏水泵的揚(yáng)程應(yīng)按低壓加熱器到除氧器凝結(jié)水入口的介質(zhì)流動(dòng)阻力(按汽機(jī)最大凝結(jié)水量對(duì)應(yīng)的工況計(jì)算,裕量(10%～20%)、除氧器凝結(jié)水入口與低壓加熱器最低水位間的靜壓差、除氧器工作壓力(裕量為15%)、最大凝結(jié)水量對(duì)應(yīng)工況下低壓加熱器內(nèi)的真空確定,低加疏水泵的選型中揚(yáng)程的計(jì)算 </p><p>　　如已下所示:系統(tǒng)的計(jì)算阻力:0.815MPa,系統(tǒng)的計(jì)算阻力裕量:1.1,用于選

10、型的系統(tǒng)總阻力:0.897MPa,除氧器工作表壓力:1.02MPa,裕量:1.1,用于選型的除氧器壓力:1.122MPa,除氧器與#5低加的靜壓差:0.654MPa,低加的真空:0.366MPa,疏水泵選型揚(yáng)程:3.039MPa。 </p><p>　　（3）低壓加熱器疏水泵的軸功率計(jì)算 </p><p>　　1、有效功率:指單位時(shí)間內(nèi)泵對(duì)液體所做的功。其公式為(1): </p>

11、;<p>　　式中:NC ——泵的有效功率,kW。 </p><p>　　Q ——輸送溫度下的泵的流量。m3/h </p><p>　　ρ——輸送溫度下的液體密度。kg/m3 </p><p>　　H ——揚(yáng)程,m。 </p><p>　　2、效率η :泵效率是指泵的有效功率Nc與泵軸功率N之比,其公式(2) </p>

12、;<p><b>　　η = (2) </b></p><p>　　(4)軸功率N:由原動(dòng)機(jī)傳給泵的功率,其公式見(jiàn)式(3): </p><p>　　由以上三式可得低壓疏水泵的軸功率為 :N=57kW 。 </p><p>　　某公司的產(chǎn)品目錄中,其ISR型疏水泵,參數(shù)為:流量50m3/h、揚(yáng)程350m、轉(zhuǎn)速2950r/min、軸功

13、率63kW、電機(jī)功率75kw、電壓380V。就本工程而言,選擇ISR型較為合適。 </p><p>　　疏水調(diào)節(jié)閥不能可靠動(dòng)作對(duì)高壓加熱器的水位造成極大的影響，低壓加熱器汽側(cè)水位過(guò)高、過(guò)低，不僅影響回?zé)峤?jīng)濟(jì)性，還威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。水位過(guò)低或無(wú)水位，蒸汽經(jīng)疏水管流進(jìn)相鄰壓力較低一級(jí)加熱器，排擠該低壓抽汽，降低熱經(jīng)濟(jì)性，并可能使該級(jí)加熱器汽側(cè)超壓、尾部管束受到?jīng)_蝕，同時(shí)加速對(duì)疏水管、閥門的沖蝕。 </p>

14、;<p>　　水位過(guò)高，將淹沒(méi)部分受熱面引起汽壓波動(dòng)，水可能從抽汽管倒流入汽輪機(jī)造成水擊，使抽汽管和加熱器殼體產(chǎn)生振動(dòng)。而當(dāng)?shù)蛪杭訜崞魇杷粫骋鹚贿^(guò)高無(wú)法解決時(shí)，為降低疏水水位，只能開啟旁路上水以減小高加給水流量，這樣不但使高加抽汽量減少，而且造成鍋爐給水溫度偏低，給機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)不良影響。當(dāng)給水溫度降低時(shí)，一方面勢(shì)必引起過(guò)熱蒸汽汽溫升高，使得管壁超溫，管子表面氧化嚴(yán)重，蠕變加快，縮短壽命采取以上方案仍不能滿

15、足冬季最大疏水量的 </p><p>　　要求，那么在運(yùn)行中可采用以下方法來(lái)解決：旁路調(diào)節(jié)方式：在原調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上，疏水量增大時(shí)部分開啟旁路，以維持高加正常水位。 </p><p>　　由于長(zhǎng)期開啟旁路會(huì)造成閥門的刷損，必須考慮換裝通流能力匹配的調(diào)節(jié)器，甚至在短期內(nèi)就出現(xiàn)爆管，危及設(shè)備安全；另一方面將會(huì)導(dǎo)致煤耗上升。 </p><p>　　低壓加熱器的作用是利用在汽

16、輪機(jī)內(nèi)做過(guò)部分功的蒸氣，抽至加熱器內(nèi)加熱給水，提高水的溫度，減少了汽輪機(jī)排往凝汽器中的蒸汽量，降低了能源損失，提高了熱力系統(tǒng)的循環(huán)效率。結(jié)構(gòu)是較多的采用直立管板式加熱器。加熱器的受熱面一般是用黃銅管或無(wú)縫鋼管構(gòu)成的直管束或U形管束組成的。被加熱的水從上部進(jìn)水管進(jìn)入分隔開的水室一側(cè)，再流入U(xiǎn)形管束中，U形管在加熱器的蒸氣空間，吸收加熱蒸氣的熱量，由管壁傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的水，被加熱的水經(jīng)過(guò)加熱器出口水室流出。 </p><

17、p>　　綜上，其疏水不暢原因不在管道，而是受兩相流工況下集管小孔通流面積大小的影響。通流小孔越小則通流阻力越大，所以相對(duì)設(shè)計(jì)通流面積應(yīng)大一些，一般應(yīng)為疏水管徑面積的2倍以上。 </p><p>　　總結(jié)：機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)采用疏水逐級(jí)自流時(shí),冷源損失加大,熱經(jīng)濟(jì)性差。采用疏水泵連接方式,排擠的回?zé)岢槠麎毫ο鄬?duì)較高,其熱經(jīng)濟(jì)性要比疏水逐級(jí)自流的好,所以電廠機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中,應(yīng)盡量采用疏水泵將低壓加熱器的疏水打入凝