改进高加疏水　提高蒸汽热利用率

【摘　要】以兖矿国宏电厂高加为范例，分析高加使用率低的原因，检查疏水系统，找出疏水调节装置的根本问题并给出解决方案，从而提升高加使用率，最终提高蒸汽的热利用率。

【关键词】高加；汽液两相流；汽水混合；回热效果

１　兖矿国宏电厂高加简介

兖矿国宏电厂的机组为C25-8.83/2.45，其中一抽为2.45MPa，可供2#高加使用；还有一路为非调整抽气，压力0.8158MPa，供1#高加使用。从除氧器出来的主给水为132℃，过1#高加水温到172℃，过2#高加水温可以到215℃。高加疏水虽有四路，但正常运行时主要回收除氧器。另外，有一路低压蒸汽（1.1MPa）可在发电汽轮机停机后供应1#高加的用气。

这两台高加的结构特点：顺置立式布置，传热管为U形管、双流程，水室为大口并具有自密封结构。高压加热器采用水平方向进、出给水。水室为圆筒体结构，内部装有二流程的分隔板，采用自密封结构，给水压力越高，密封性能越好。管束即进行热交换的U形管，分为过热蒸汽冷却段和蒸汽凝结段两个传热区，过热蒸汽冷却段设有包壳，在蒸汽入口装有不锈钢挡汽板，以防止蒸汽直接冲刷管束。

每台高加都有过热蒸汽冷凝段和蒸汽凝结段二个传热区段，蒸汽先经过过热蒸汽冷却段冷却，再进入蒸汽凝结段凝结成疏水，疏水由疏水阀控制，由压力较高的2#高加排入压力较低的1#高加，而压力较低高加疏水，经过疏水手动阀控制排至除氧器，另外还有一路紧急放水阀紧急情况下疏水外排。本身虽有汽液两相流疏水器（YWK_3型）自动调节水位，但是生产过程中经常低水位运行，需要靠疏水手动阀辅助控制疏水水位。

２　统计高加使用率

通过统计，兖矿国宏运行的近三年内，高加投入率相当低：1#高加总共运行573天，使用率52.33%，2#高加运行30天，使用率2.74%。毕竟是化工厂，发电不是主业，发电汽轮机运行时间有限，我们暂且不考虑这个因素。就拿全厂正常运行来说，1#高加使用外界蒸汽，利用率也不超过60%。

在统计中，因为系统波动需要退高加用气有十七次，因为高加疏水管线出现漏点需退高加有六次，高加意外满水怀疑水侧有漏点而退高加两次。

３　分析使用率低原因

外因：化工生产不确定因素多，高加所用蒸汽量随时变化，蒸汽量不足是使用率低的外界原因。

内因：高加疏水问题。从以下三点分析：

１）长期低水位运行，汽液两相流的自动功能并没有发挥作用。

通过调查，该厂运行高加期间大部分时间为低水位运行，水位在200mm左右。

维持高加运行的正常水位，是保证高加正常运行的重要条件。水位过低或无水位运行，对高加的经济安全运行造成很大危害。当无水位运行时，蒸汽通过高加的汽侧进入疏水管道，从而使部分高参数的蒸汽成了较低参数的蒸汽，降低了回热效果，而蒸汽夹带水珠流经管束尾部，特别对疏水冷段管束冲蚀危害甚大。因此，应禁止长期无水位运行，尽量避免低水位运行。

2）疏水管道弯头所受冲蚀力大。

两相流体会严重冲刷疏水管道及其附件，并产生振动，尤其对疏水管弯头及疏水调节阀损害较大。实践证明，几次疏水漏点都在弯头处。

3）不注意启停，温升和温降速率过快。

由于机组采用压力法额定参数启停，蒸汽系统和给水系统采用的是母管制，高加进汽源由原来的机组抽汽改为从低压蒸气管道接一路汽源，故高加可以不随同机组同时启停。高加可以随时启动，负荷逐渐增加，压力、流量及加热器水温是逐渐上升的，金属的温升可控制在较小范围内，减少了管系与管板的温差，可避免管系胀口松弛和管系膨胀不均而引起的漏泄。

高加启停中水位不易控制，一旦管系泄漏操作比较紧张。其中重要的是温升、温降率的的热应力。根据经验，通常以出口水温的变化为判断依据。高压加热器建议温升不大于3～5℃／min，温降不大于2℃／min，把温降限制值小于温升值，是由于停用时，总是先停汽源，而给水仍通过加热器，此时管壁温度高于给水温度，较冷的给水流经管子，使管子首先冷却收缩，容易在管子和管板的结合面上造成破坏。因此在运行中不仅要重视温升速度，也不能忽视对温降率的控制。

４　可实施的解决办法

外因导致的蒸汽不足我们无法改变，下面是内因的一些可实施解决办法：

1）查找汽液两相流不能高水位运行原因，更换不灵敏配件。

汽液两相流自调节水位控制器是基于流体力学理论和控制原理，利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的液位控制器，属自力式智能调节，需消耗少量的汽（约为排水量的1-2%）作为执行机构的驱动源。信号管的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量，相当于自动调节系统中的执行机构。当加热器的水位升高时，信号管内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器中两相流的汽量减少、水量增加，加热器的水位随之下降。反之亦然。由此实现了加热器水位的自动控制。

通过上面的介绍，应该首先对信号管进行检查看是否需要更换，其次检查调节器是否灵敏。还有需要注意正常运行要关闭旁路阀，且旁路阀必须严密无内漏。最后还要注意排大气阀不能内漏（例如紧急放水阀）。

2）必要时在手动调节阀后加一个调节阀，该阀可以在DCS上控制，做双重保障。运行人员也要加强监督，一旦疏水自动调节装置不能自动维持水位时，应切换该套系统控制正常水位。

3）加强培训，避免启停温升温降操作失误。

4）减缓对疏水管道弯头的冲蚀。对现存的疏水管道特别是弯头的冲蚀损害，可将调节阀后的管道和全部疏水管的弯头壁加厚，做到定期检查及时更换。

５　结束语

通过改进，高加使用率的上升使蒸汽热能使用效率大大提高，同时降低蒸汽的热能损失。汽液两相流疏水器和DCS调节阀双重保护保证高加不因自身内因退出，不仅对高加意义重大，而且可以预防高加爆管事故。

【参考文献】

［1］王仲奇，秦仁.透平机械原理[M].北京：机械工业出版社，1981.

［2］汪玉林.试论我国小功率汽轮机的发展[J].动力工程，1989（2）：6.

［3］赵永民.汽轮机设备及运行[M].中国电力出版社，1983.

［4］史美堂.金属材料及热处理[M].上海科学技术出版社，1980.

［责任编辑：周娜］

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