零出力改造前后低加运行异常分析_张黎明.pdf

27电力安全技术第24卷(2022年第12期)零出力改造前后低加运行异常分析张黎明，王俊杰，陈科镭，张艳霞(国电投南阳热电有限责任公司，河南 南阳 473000)Analysis on Abnormal Operation of Low-pressure Heater Before and After Zero-output TransformationZHANG Liming,WANG Junjie,CHEN Kelei,ZHANG Yanxia(SPIC Nanyang Thermal Power Co.,Ltd.,Nanyang 473000)摘 要 介绍某电厂低压缸零出力改造前后 7 号低加无水位、温升异常的分析与处理过程，通过抽汽管路连接分析、管壁温度测量、温度计校验、汽侧放空气门内漏消除等成功解决了相关异常，为类似问题的处理提供了借鉴。关键词 低压加热器；零出力改造；切缸；温升Abstract:An introduction is made on the analysis and treatment process of No.7 low-pressure heater without water level and abnormal temperature rise before and after zero output transformation of low-pressure cylinder in a power plant.Relevant anomalies are successfully solved based on the analysis of steam pipe connection,measurement of tube-wall temperature,thermometer calibration,and elimination of internal leakage of steam-side vent valves,etc.,which offers reference for the treatment of similar problems.Key words:low-pressure heater;zero-output transformation;cylinder transfer;temperature rise中图分类号:TM621.4 文献标识码:A 文章编号:1008-6226(2022)12-0027-03低加对应七段抽汽(简称七抽)。额定采暖工况抽汽温度 265.4、压力 0.325 MPa，六、七段抽汽(简称六、七抽)温度 212.9，96.5，额定出力工况(turbineheatacceptance，THA)下 7 号低加温升为25.2。高压缸后轴封内二漏(简称内二漏，设计值 279.1)来高温蒸汽至七抽到 7 号低加，2号机组内二漏通过改造增加一路并联接到六段抽汽(简称六抽)管道，高负荷时切换至六抽到 6 号低加回收蒸汽热能，2021 年完成两台机组低压缸零出力切缸改造，并于采暖季投入运行。两台机组运行期间均存在 7 号低加经常无水位运行且温升异常的情况，同时还有 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组 7 号低加温升等异常。现场检修排查确认，由于 4 台低加连续排气管道共用一根DN50 母管至凝汽器，各低加排气支管与母管连接顺序与按照压力高低逐级自流的顺序相反，所以，存在排挤导致压力最低的 7 号低加无法正常连续排0引言针对低压加热器(简称低加)运行异常，经改造消除了低加抽空气管道连接顺序倒置的缺陷，但未彻底解决低加运行中无水位、温升异常等问题，最终经过深入排查与处理，零出力改造前后机组 7号低加运行异常问题才最终解决，其分析处置过程供解决类似问题时参考。1概况某 电 厂 装 机 容 量 为 2210 MW，选 用 哈尔 滨 汽 轮 机 厂 有 限 责 任 公 司 的 C160/N210-12.75/535/535/0.325 型采暖供热汽轮机，分别于2008年3月和6月投产。机组配置“2高+1除+4低”回热系统，4 台低加抽汽按照参数高低分别对应四到七段抽汽。中排即采暖抽汽对应五段抽汽，7 号第24卷(2022年第12期)电力安全技术28气，不凝结气体在加热器内聚集形成气阻，使加热器端差增大，换热效果下降。2021年机组C修期间，对管道连接顺序进行改造，确保 7 号低加能顺畅排气至凝汽器。但经过改造后，机组负荷约 140 MW时，7 号低加无水位运行及温升的异常问题复现，2 号机组显示有约 9.5 温升，而 1 号机组温升仅约 0.7，低加运行异常问题依然存在。针对 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组、两台机组低压缸零出力切缸工况温升增大的问题进行排查，从低压缸零出力改造前后六、七抽温度异常变化，结合内二漏管道至六、七抽管道的连接差异进行分析，初步得出切缸工况下二漏高温蒸汽进入7 号低加加热，导致切缸工况下 7 号低加存在温升且高于非切缸工况下的温升，以及 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组温升的结论。后经现场对六、七抽的管壁温度测量确认低加无进汽而推翻，最终经过 6，7 号低加进出口温度计校验，确认为温度计测量误差所致的假象。至此分析得出，在切缸工况下低压缸不进汽，7 号低加无进汽，也没有逐级自流来的其他加热器的疏水加热与内二漏来汽加热，故切缸工况下 7 号低加无水位运行、无温升是正常现象。同时，消除 7 号低加汽侧放空气门内漏缺陷，解决了非切缸工况下无水位运行及温升异常问题。2故障现象两台机组 7 号低加非采暖季低负荷阶段，采暖季非切缸以及切缸工况，长期存在 7 号低加无水位运行及温升异常问题。采暖供热非切缸工况时，1，2 机组负荷分别为 137.9 MW 和 140.6 MW，7 号低加温升分别是 0.7 和 9.5；切缸工况时温升分别是 2.9 和 16.1，见表 1。对比两台机组切缸和非切缸工况，存在 7 号低加温升 2 号机组高于1 号机组、切缸工况高于非切缸工况的情况。表 1两台机组 6，7 号低加参数机组负荷/MW工况7 号低加入口水温/7 号低加出口水温/6 号低加出口水温/七段抽汽温度/六段抽汽温度/1 号 137.9 非切缸36.737.473.244.6127.42 号 140.6 非切缸35.144.660.347.174.51 号 112.9切缸34.137.073.860.630.02 号 104.1切缸30.846.949.7191.431.0查询 DCS 记录，非切缸工况下，两台机组存在机组负荷低时七抽温度高，负荷高时温度反而下降的情况；切缸工况下，两台机组存在七抽温度升高至 230 以上，而六抽温度降至约 30 的情况。3原因分析针对机组非切缸工况下负荷低时七抽温度高，负荷高时反而下降；切缸工况下，温度升高至 230 以上的情况进行排查，分析其原因主要为内二漏高温蒸汽来汽至七抽管道与低压缸内来七抽蒸汽混合的结果：低负荷时，低压缸内来七抽压力低、汽量小，内二漏高温蒸汽提升了温度显示导致低负荷时七抽温度高，反之情况相反；切缸工况下，低压缸不进汽，仅仅约 25 t/h 的旁路冷却蒸汽进入缸内带走鼓风损失发热，所以至七抽管道的汽量可以忽略不计，此时实际显示的抽汽温度相当于内二漏来的蒸汽温度，因此，该工况下存在七抽温度升高至 230 以上的情况。六抽温度降至约 30 的原因主要是切缸工况下低压缸不进汽，仅有约25 t/h 的旁路冷却蒸汽，无法产生六、七抽蒸汽，低压缸内各压力级后压力下降较多，甚至接近凝汽器真空，故六、七抽温度等都会随压力降低而降至较低值，所以，出现六抽温度降至约 30 的情况。从 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组的现象入手排查分析，发现 1 号机组内二漏来汽仅仅至七抽管道，而 2 号机组内二漏并联分别接到六、七抽管道。在实际运行中，到六抽管道的隔离门常开，则六抽返入段抽汽管道，进入 7 号低加加热，所以出现了上述现象。对比非切缸工况下，相较于 2 号机组，1 号机组六抽温度高、七抽温度低，其主要也是 2 号机组六抽蒸汽返入七抽管道，压力降低带来六抽温度降低，同时导致七抽温度升高，所以 2号机组 7 号低加温升偏高，而 6 号低加温升偏低。切缸工况时，低压缸不进汽，7 号低加应无温升，但运行参数显示两台机组均存在切缸工况下 7号低加存在温升，且高于非切缸工况温升的现象。分析认为，若内二漏来汽到七抽管道至低加加热，则切缸工况下 7 号低加有温升的可能，且因内二漏来汽温度远高于七抽温度，所以，有可能带来切缸工况时 7 号低加温升高于非切缸工况的情况。虽然切缸工况低压缸不进汽，七抽无蒸汽，但因低压缸29第24卷(2022年第12期)电力安全技术没有进汽，凝汽器凝结水量小，所以 7 号低加水侧水量也非常小，在内二漏高温蒸汽的加热下，存在切缸工况 7 号低加温升更高的可能。针对 7 号低加运行异常分析的推论进行现场核实，排查现场抽汽管道壁温，1 号机组 7 号低加侧七抽管道接口、2 号机组 6，7 低加侧六、七抽管道接口壁温均为环境温度，而低压缸侧六、七抽管道接口壁温较高，判定 1，2 号机内二漏来汽经过抽汽管道均进入低压缸内部，而并未进入 6，7 号低加。由此判定，上述切缸工况内二漏高温蒸汽进7 号低加加热带来切缸工况下 7 号低加有温升且高于非切缸工况下温升的推论不成立，切缸工况 7 号低加存在温升另有原因，初步判定是温度计测量误差所致。进一步分析，在两台机切缸工况六抽温度均约 30 的情况下，6 号低加还存在温升的原因，判定是 4，5 号低加疏水逐级自流至 6 号低加加热所致，并非六抽蒸汽加热的结果。两台机 7 号低加温升随机组电负荷降低或者采暖热负荷增大而温升降低是正常现象，都是低压缸进汽量降低乃至七抽蒸汽量降低后，必然带来低加温升低甚至无水位运行的情况。针对非切缸工况在140 MW 左右的高负荷下依然存在无水位运行的情况，通过放空气管壁温度测量确认，7 号低加汽侧放空气门阀体温度为环境温度，确定放空气门内漏，则 7 号低加汽侧内部漏入空气，造成无水位运行及温升异常现象。4措施实施及效果经 6，7 号低加进出口温度计校验，发现温度计测量存在误差，至此，确认上述切缸工况下，内二漏高温蒸汽进入 7 号低加导致 7 号低加温升且高于非切缸工况的推论是错误的，包括 2 号机 7 号低加温升高于 1 号机等情况，都是温度测点测量误差带来的假象。切缸工况下，低压缸不进汽，7 号低加无进汽，没有逐级自流来的其他加热器的疏水进行加热，也没有内二漏来汽加热，故切缸工况下 7号低加无水位运行、无温升是正常现象。检修更换两台机组 7 号低加汽侧放空气门消除阀门内漏缺陷，成功解决了机组非切缸工况下 7 号低加无水位运行及温升异常问题。5结束语针对 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组、两台机组低压缸零出力切缸工况温升增大的问题，从低压缸零出力改造前后六、七抽温度异常，结合两台机组内二漏管道至六、七抽管道的连接差异进行分析，初步得出切缸工况内二漏高温蒸汽进入 7 号低加，导致切缸工况 7 号低加存在温升且高于非切缸工况，以及 2 号机组 7 号低加温升高于 1 号机组的推论，后经对六、七抽管壁温度测量确认低加无进汽而被推翻。最终经过低加进出口温度计校验确认，上述现象均是温度计测量误差所致的假象。至此确认，切缸工况下，低压缸不进汽，7 号低加无进汽，没有逐级自流来的其他加热器的疏水加热，也没有内二漏来汽加热，故 7 号低加无水位运行、无温升是正常现象。当低加出现无水位运行及温升异常时，应考虑进行汽侧进汽管、排气管壁温测量以确认低加进汽正常、汽侧连续排气顺畅，以及确认汽侧放空气门严密，杜绝空气漏入影响换热。参考文献：1张俊锋浅析 335 MW 机组低压缸切缸改造 J电力安全技术，2021，23(8)：46-48.收稿日期：2022-05-21；修回日期：2022-07-20。作者简介