给水温度降低的因素浅析

给水温度降低的因素浅析
摘要：给水温度是火力发电厂的一个重要经济指标，本文主要从高压加热器本体，高压加热器系统，高压加热器运行维护三个方面分析影响给水温度降低的因素，提高高压加热器运行管理水平。

1.概述
现代大容量火力发电厂都采用具有蒸汽中间再热的给水回热加热循环，用以提高热经济性。

因为采用汽轮机的抽汽来加热凝结水和给水，这部分抽汽不再排入凝汽器中，因而可减少在凝汽器中的冷源损失。

同时给水回热加热提高了热力循环吸热过程的平均温度，使换热温差减少，单位蒸汽在锅炉中的吸热量降低了。

所以可有效提高机组的经济性。

给水最终加热温度的高低对机组的经济性有直接的影响。

造成给水温度低的原因分为急剧和缓慢下降两种情况，引起急剧下降的原因较单一且现象直观明显，并不难查寻原因。

再者，发生高加给水温度急剧下降的情况概率极少。

而影响给水温度缓慢下降才是带有普遍性的问题且原因较复杂。

因此以国产300MW机组为例，阐述如何查找影响高加给水温度降低的方法。

为便于查找方法的系统性和全在性，将查找影响高加给水温度降低的方法分成为：①高加本体的分析，②高加系统的分析，③高加运行维护的分析。

三个方面进行原因查找。

2.高加本体的分析
300MW机组回热加热器系统中的高压加热器一般均采用福斯特.惠勒高压给水加热器。

这种加热器是卧式的表面式的加热器，与传统的立式布置的高压加热器相比，它具有很多特点只有掌握它的结构特点与运行特性，才能保证福斯特.惠勒高压给水加热器安全经济地运行。

在高压加热器筒体内部加热蒸汽和被加热的给水是通过加热器内的金属表面来实现热量传递的。

针对高加本体影响给水温度的因素加以分析并提出解决办法。

2.1.高加水室隔板密封性
高压加热器的水室靠焊接的水室隔板将水室分成进水室和出水室。

如果水室隔板焊接质量不过关，势必导致部份高压给水“短走旁路”，而不流经加热钢管。

这样这部份给水未与蒸汽进行热交换，造成给水温度编低。

解决办法是厂家提高制造质量，焊接工艺采用亚焊。

加热器出厂必须做水压试验，合格方能出厂。

2.2.高加箱体密封性
为了有效利用抽汽的高过热度和疏水的过冷却。

高压加热器的受热面分为过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部份。

如果高加受热面的箱体密封性不好，导致部份蒸汽短路现象，致使给水与蒸汽的热交换效率下降，影响给水温度。

解决办法是厂家提高制造质量。

2.3.高加芯子的安装质量
高压加热器的受热面是由多根钢管组成的U形管束，整个管束安置在加热器的圆筒形外壳内，整个管束是制成的一个整体。

通常称为高加芯子。

这样便于安装或检修时吊装和拆出。

如果高加芯子安装质量差，导致扇形板与高加外壳内壁设计间隙发生变化，出现一侧大而另侧小，降低高加受热面的热交换效果。

解决办法是厂家和检修单位严格高加芯子的吊装程序，提高安装水平。

3.高加系统的分析
300MW机组的回热加热系统中的高加系统采用三台高压加热器疏水逐级自流至除氧器方式。

高压加热器的水侧有进口三通阀和出水阀，并且高加组水侧设有一套进口三通阀和出水阀组成的水侧自动保护装置。

针对高加系统影响给水温度的因素加以分析并提出解决办法。

3.1 抽汽阀门的开度
高压加热器的加热蒸汽取自汽轮机的抽汽，为保护汽轮机避免高加汽侧满水倒灌汽缸引发水冲击，高压加热器汽侧设有一套由抽汽电动门和气控逆止门组成的汽侧自动保护装置。

高加组投运时要求抽汽电动门和气控逆止门应全开。

如果因阀门机构卡涩或电动门行程调整不当等诸多原因导致阀门未全开，这样蒸汽节流会使蒸汽作功能力损失，影响给水温度。

解决办法是定期分析监视段压力值和对应高压加热器蒸汽压力值的数据，从而判断抽汽管道上阀门是否全开。

气控逆止门尚可通过其开度标尺进行检查。

确证后视具体原因加以处理。

3.2.汽侧安全门可靠性
高压加热器汽侧设置有汽侧安全门，保护高压加热器内的蒸汽压力不超压，避免缩短加热器寿命和应力破坏。

汽侧安全门一般为弹簧式安全门。

如果汽侧安全门的弹簧失效或阀门严密性差，导致部份蒸汽泄漏排大气，不但损失热量而且浪费高品质的工质。

解决办法坚持定期试验与检查，及时进行检修消缺。

3.3.水侧三通阀可靠性
高加水侧的自动保护装置的作用是当运行中任一台高压加热器水侧钢管断裂及水位急剧升高等现象出现时，能迅速可靠地切断高加水侧，并且保证向锅炉不间断供水。

如果高加水侧自动保护装置的部件可靠性差，出现三通阀卡涩或阀门严密性差等现象。

导致部份给水短走给水旁路，影响给水温度。

解决方法是加强对水侧自动保护装置的维护和检查，同时要求厂家提高产品质量。

3.4.管道保温材料
对于300MW机组而言，高加出水温度一般设计值在261 ℃左右，高加出水至锅炉省煤器有相当长距离的管道。

生产现场室温一般在40～50℃以下，这样给水管道与室温存在温差，就存在放热现象。

如果给水管道的保温材料选型不当或质量差等原因存在，导致给水管道的热损失增大，影响给水温度。

解决办法是选用保温性能好的材料和提高保温材料的铺设水平。

3.5.三通旁路电动门严密性
作为高加系统中的三通旁路电动门是在高加水侧未投运前，为保证向锅炉供水的需要，让给水流经旁路而不通过高加水侧。

如果高加三通旁路电动门下限行程未调式好或阀门严密性差，导致部份给水短走旁路，影响给水温度。

解决办法是选购严密性好的阀门，大修机组应检查该阀门的严密性，并且热工配合调试好该电动门。

4.运行维护分析
高加组投入运行后，运行人员管理调控的好坏是影响给水温度的一个方面。

针对运行维护的因素加以分析并提出解决办法。

4.1.疏水调控
维持福斯特.惠勒高压给水加热器“基准”水位运行是保证加热器性能的最基本运行特性。

过去习惯于加热器低水位运行，惧怕高水位运行造成汽轮机进水事故，而这对卧式布置的福斯特.惠勒高压给水加热器来说恰恰是忌讳的。

当水位降低到一定程度，疏水冷却段水封丧失，蒸汽和疏水一起进入疏水冷却段，疏水得不到有效冷却，经济性降低；更严重的是，由于过热蒸汽冷却段的出口在疏水冷却段的上面，水封丧失后，造成蒸汽短路，从过热蒸汽冷却段出来的高速蒸汽一路冲刷过热蒸汽冷却段、凝结段，最后在疏水冷却段水封进口形成水中带汽冲刷疏水冷却段，引起管子振动而损坏，这种损坏的特点是集中在疏水冷却段进口底层管排上。

因而高压加热器应维持一定水位运行；高压加热器内汽轮机的抽汽与钢管中的给水进行交换后冷凝为疏水。

为回收具有一定热量的高品质工质，高加组疏水经综合评估采用逐级自流方式回收。

如果运行人员在运行调控过程中出现：疏水调节阀工作失常；加热器的疏水压差不够；汽轮机超负荷运行；高压加热器管束损坏或水室漏水等情况时，调控失当就会出现“满水”及“干水”现象。

当出现“满水”时，不仅要影响机组的经济性，而且还会威胁机组的安全运行。

当水位升高到进汽管口时，水会从进汽管倒流进汽轮机，造成汽轮机水冲击事故的发生；当出现“干水”时，这样上一级加热器内的蒸汽在压力差作用下，经疏水管道进入下一级加热器内，导致出现蒸汽排挤现象，降低了回热加热的效率，影响给水温度。

解决办法是运行人员加强监视，保持各加热器疏水水位保持在正常值范围内。

如疏水调节阀出现故障，应迅速消除缺陷。

4.2.汽侧空气门开度
高压加热器汽侧设置有空气门，其作用是将高压加热器汽侧内积聚的空气排至除氧器。

避免加热器内积聚的空气影响传热效果。

因为空气的传热系数远小于钢材，空气会在钢管周围形成空气膜，阻碍传热。

然而空气门系人工操作，其开度的大小影响给水温度。

解决办法是运行人员通过分析各个高压加热器的端差，以此为依据调控好空气门的开度。

4.3.高加的放水阀门
为了停机后高加组的保养和高加组检修需要等，高加组设有放水阀门。

主要有各个高加的危急疏水门，疏水排地沟门。

如果放水阀门密封性差或运行人员误操作开启放水阀，导致大量高品质的疏水流失或蒸汽漏失，这样将损失大量的热量，不利于提高机组热经济性。

解决办法是选用密封性好，质量可靠的阀门配套，运行人员加强巡查工作。

针对给水温度降低的影响因素，从高压加热器本体，高压加热器系统和高压加热器运行维护三个方面分析原因并提出对策，提高高压加热器的管理水平。