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化工技术之消除高压加热器正常疏水管道振动的改造技术

发布日期: 2019-11-30

来源: www.qdf0605.com

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  • 资料类别: 水利水电
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  • 更新时间: 2019-11-30
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

化工技术之消除高压加热器正常疏水管道振动的改造技术

消除高压加热器正常疏水管道振动的改造技术

对于高加正常疏水管道有类似布置的机组都可以进行这样的简单改造改造后不需要人为操作就可以从根本上消除高加投人过程中的疏水管道振动。

另外,对于新建的机组高加的正常疏水管道可以在设计时进行无低点、无U型管的设计,可以根除因级间压差小而产生的振动。如我厂的布置形式,3号高加正常疏水就是无低点、无U型管布置机组启动过程中及正常运行中均没有发生因级间差压小而振动情况,所以也就没有设备损坏等异常发生。高加正常疏水管道优化后12号高加的正常疏水管路可以从高加本体向上分别引至23号高加这样正常疏水管路无须下弯,而全部安装在汽轮机的运转层上,也缩短了管径减少造价。另外正常疏水管道没有低点也不需要加装放水阀门系统隔离时完全可以通过高加的汽侧疏水进行放水卸压。

0 引言

某厂2600MW机组配置了3台卧式高压加热器下称高加),布置在13。7 m运转层的B列柱,一”字排列正常疏水为逐级自流方式,高加水位由气动调整门控制。12 号高加的正常疏水通过下弯管、13.7m运转层后再上弯引至23号高加形成了明显的U型管路。而3号高加的正常疏水从本体引出后直接向,上疏送至26 m层的除氧器没有下弯的管道。

机组启动过程中经常发生管道振动尤其是2号高加的正常疏水管道U型管道的垂直高度和长度更高、更长,正常疏水管路振动尤其严重。由于管路振动发生了多次异常情况,如:2号高加的正常疏水气动调整门的阀架振裂的设备损坏事故正常疏水气动调整门的控制电缆断裂而导致气动调整门全开引起高加水位高、解列的异常情况疏水气动门的门杆因振动产生弯曲而卡涩的故障。

高加作为热力发电的主要辅助设备压力、温度均较高热交换剧烈,不少电厂均出现不同程度的管路振动造成设备损坏事故本文通过分析得出疏水管路布置是造成管路振动的原因,并提出相应的解决方案。

1 振动原因分析

机组启动过程中高加正常疏水管道多次出现不同程度的振动。其原因有如下3点。

(1)疏水汽化。机组启动前,因疏水管路聚集有大量的冷水在高加汽侧投入后冷水汽化扩容造成振动。

(2)汽水两相流。因启动过程中高加汽侧低水位或无水位,加之疏水在往下级高加流动的过程中会因为压力下降而发生气化形成气体和液体两相同时流动的现象从而导致疏水管道振动。

(3)级间压差小。在机组启动初期,3台高加汽侧压力小,而级间压差也小正常疏水管路聚集的冷水有一定的高度,级间压差很难推动管道内的冷水在推动过程中形成间断性的流动而引起管道振动。这是高加投入过程中最严重振动的原因。振动时现场可以看见疏水管道沿管路方向位移较大。

由图1可看出,12号高加的正常疏水管路形成的U型管路高度高、管路长,尤其是2号高加正常疏水管道的U型弯管高度从疏水口计算高约有6m长约有20m。级间压差如果小于0.1MPa很难形成正常的自流。

消除高压加热器正常疏水管道振动的改造技术 

1 高加疏水管道布置

Fig.1 Drain pipe arrangement in HP heater

高加投时虽然开启了危急疏水阀门将高加汽侧疏水引至凝汽器的疏水扩容器。但是高加的危急疏水和正常疏水的疏水口是分开的,正常疏水口位置较高,1、2号高加的正常疏水管路U型管道内的积水是无法排除的,这就造成机组启动初期高加投入时因级间压差小而产生振动。

2 改造方案及改造效果

通常在凝汽器抽真空前开启12号高加正常疏水管路至无压放水的阀门将积水排完。高加投初期,2号高加正常疏水管路基本没有振动但是一段时间后因为高加汽侧蒸汽的凝结作用正常疏水管路又聚集了冷水,管道又有振动现象只有当级间压差超过一定数值时振动现象才消失。且热态下因凝汽器真空状态下的高加汽侧也是真空状态这时正常疏水管至无压放水是不能排放积水的。

正是因为机组启动过程中高加汽侧为真空状态,根据高加正常疏水管路、危急疏水管路的实际位置,选定了加装高加正常疏水至本台高加危急疏水的直通管路见图2)的改进方案。

高加疏水管道改造示意图 

2 高加疏水管道改造示意图

Fig.2 Retrofit of drain pipe in HP heater

该方案主要有如下4方面考虑

(1)高加疏水自流建立前可以放尽正常疏水管路积水。在机组启动过程中高加投入至疏水逐级自流建立前危急疏水阀门为开启状态所以不论是静压状态还是凝汽器真空状态下,通过该直通管路都可以将正常疏水管路的积水通过危急疏水管送至疏水扩容器。

(2)机组启动过程中在高加危急疏水开启状态下高加的水位低于正常疏水口所以正常疏水管路因直通管路的抽吸基本是无水的。当级间压差满足疏水自流时这时可以关闭危急疏水气动阀门,疏水逐级自流就建立了。

(3)加装的直通管路不加装阀门无须操作。危急疏水调整门关闭后高加正常疏水与危急疏水调整门前的管道均处在高加的汽侧压力下,没有工质流量、热量的损失确保正常运行中经济性不受影响。

(4)改造方案简单只需在12号高加的正常疏水的U型管路的最低点开孔或在无压放水阀门前管道接三通危急疏水气动调整门前管道开孔,接DN25的管道即可。

优化后,机组启动过程中在不需要开启正常疏水管道至无压放水的阀情况下高加的正常疏水管道没有发生过振动。

3 结语

对于高加正常疏水管道有类似布置的机组都可以进行这样的简单改造改造后不需要人为操作就可以从根本上消除高加投人过程中的疏水管道振动。

另外,对于新建的机组高加的正常疏水管道可以在设计时进行无低点、无U型管的设计,可以根除因级间压差小而产生的振动。如我厂的布置形式,3号高加正常疏水就是无低点、无U型管布置机组启动过程中及正常运行中均没有发生因级间差压小而振动情况,所以也就没有设备损坏等异常发生。高加正常疏水管道优化后12号高加的正常疏水管路可以从高加本体向上分别引至23号高加这样正常疏水管路无须下弯,而全部安装在汽轮机的运转层上,也缩短了管径减少造价。另外正常疏水管道没有低点也不需要加装放水阀门系统隔离时完全可以通过高加的汽侧疏水进行放水卸压。

 

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