600 MW机组高压加热器启动过程中管道振动分析与治理

黄小军

(湖南华电长沙发电有限公司，长沙 410203)

600 MW机组高压加热器启动过程中管道振动分析与治理

黄小军

(湖南华电长沙发电有限公司，长沙 410203)

为节省启动能耗，缩短锅炉启动时间，启动过程中提前投入高压加热器系统，由于给水流量较小、管道全冷态等原因，启动过程中正常疏水管道经常出现强烈振动，引起设备损坏并带来安全隐患。分析了管道振动的原因，采取了相应的技改及运行调整措施，有效杜绝了高压加热器启动过程中管道的振动。

锅炉启动；高压加热器；管道振动

0 引言

某电厂一期2×600 MW超临界机组汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的N600-24.2/566/566型超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。机组采用复合变压运行方式，汽轮机具有8段非调整回热抽汽，汽轮机额定转速为3 000 r/min。机组负荷达到120 MW后，按照从低到高的顺序开启汽轮机抽汽电动阀，依次投入高压加热器(以下简称高加)汽侧运行[1]。经过总结分析，原来的高加投用方式存在2个不利因素：一是启机过程中给水温度较低，不利于锅炉启动燃烧调整，且启动能耗较大；二是发电机并网带负荷后投用高加，由于抽汽压力及温度较高，投入时对系统的热冲击较大。为了节省启机能耗，经调研其他电厂并分析设备运行状况，确定在启机过程中锅炉点火起压后，机组高低压旁路投入运行，再热蒸汽冷段管道过汽后#2高加暖管投入，汽轮机冲转至1 500 r/min后#3高加暖管投入，发电机并网后#1高加暖管投入。采取以上措施后，由于给水温度能维持在160 ℃，启机过程中锅炉炉膛温度很快上升，从而减少锅炉升温升压时间，降低了启动能耗，另外还使炉膛干燥，提高了锅炉着火效率。

1 管道振动原因分析

启机过程中提前投入高加系统，由于给水流量较小以及管道全冷态等原因，启动过程中正常疏水管道经常出现强烈振动现象，引起设备损坏并带来安全隐患。针对此现象，分析原因如下。

(1)现场#1，#2高加正常疏水管道存在U型管道，管道底部疏水接往无压放水母管，启机过程中大量疏水排入无压放水母管，而此时高加内部疏水排往凝汽器事故疏水扩容器，使得高加内部为负压状态，其他系统疏水倒入高加正常疏水管道，积存在#1，#2高加正常疏水管道的U型管道内，在投入高加抽汽时很容易因汽液两相流而引起管道振动。而#3高加至除氧器疏水管道上升段较长，原设计在正常疏水调节阀前后有疏水阀接往无压放水母管，正常疏水调节阀在除氧器平台，位置在管道上升段上部，而在#3高加正常疏水管道下部没有疏水，导致投入抽汽时容易发生汽水混合而产生管道振动。原高加疏水系统如图1所示。

(2)由于在锅炉点火预暖中投入高加，高加投入时锅炉所需的给水流量较小，产生的高加疏水量也较少，并且#1，#2，#3高加之间没有差压，疏水只能通过高加事故疏水管道排往凝汽器，如果不控制高加水位，就会使蒸汽和疏水同时窜入正常疏水管道而引起管道振动。

(3)高加投入时，如果没有控制高加给水进、出口温差上升速度，就会对高加内部产生较大的热冲击，从而引起整个高加系统的振动[2]。

(4)值班员在高加投入操作中不规范，导致管道振动。

2015年启机过程中，由于高加投入时经常出现管道振动，导致阀门损坏、管道泄漏、固定支架变形等不安全事件发生。

2 采取的措施

综上所述，为防止高加系统投入过程中因系统振动而引起设备损坏及人身伤害，彻底杜绝高加系统投入过程中的振动，针对以上分析，对该公司高加投入采取以下措施[3]。

图1 原高加疏水系统

图2 改造后的高加疏水系统

(1)在启动检查时提前开启#1，#2，#3高加正常疏水调节阀前管道至#1，#2，#3高加事故疏水电动截止阀前疏水，利用凝汽器抽真空将#1，#2，#3高加正常疏水管道中的存水抽空，在投用中有效保证疏水及时排走。

(2)严格按高加投入操作票进行操作。

(3)高加投入过程中使用高加事故疏水自动调节，保持高加水位控制在300 mm左右，未发生高加输水管道振动。

(4)高加投入过程中缓慢调节抽汽阀，控制高加给水出口温升不超过2 ℃/min，有效避免了因热冲击较大而产生的系统振动。

4 结束语

2016年6月以后，#1，#2机组每次启机采用该措施进行高加的投入操作，均未出现高加疏水管道振动现象，达到了杜绝高加投入过程中管道振动的目的。

[1]东方汽轮机厂.N600-24.2/538/566型汽轮机运行说明书[Z].

[2]胡念书.汽轮机设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2006.

[3]湖南华电长沙发电有限公司600 MW集控主、辅机运行规程:Q/CSFD 10301101—2015[S].

(本文责编：刘芳)

(1)提出加装#1，#2，#3高加正常疏水调节阀前至#1，#2，#3高加事故疏水电动截止阀前疏水管道的技改方案并实施，如图2所示。

(2)高加投入过程中使用高加事故疏水调节，保持高加水位维持在300 mm运行，使得疏水口一直在水位以下。

(3)高加投入过程中通过调整抽汽阀开度严格控制高加给水出口温升不超过2 ℃/min。

(4)规范高加投入操作票，培训到位，杜绝人为操作引起高加投入时的管道振动。

3 实施情况

2016年6月23日，#2机组启动，采用以上高加投入方案进行试验，试验情况如下。

2017-03-14；

2017-04-15

TM 621

B

1674-1951(2017)04-0048-02

黄小军(1970—)，男，四川宜宾人，高级技师，从事汽轮机运行技术管理方面的工作(E-mail:791856073@qq.com)。