汽液兩相流疏水器高、低壓機(jī)組上應(yīng)用？

     汽液兩相流疏水器高、低壓機(jī)組上應(yīng)用？橋鋁電5臺(tái)125MW汽輪機(jī)高、低壓加熱器所用的是電動(dòng)式疏水調(diào)節(jié)閥，其工作原理是熱工控制水位計(jì)接受高、低壓加熱器水位的變化,經(jīng)過(guò)壓差變送器、比例積分單元操作單元,后由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱疏水調(diào)節(jié)閥的搖桿、杠桿帶動(dòng)閥桿,閥桿則帶動(dòng)滑閥上下移動(dòng),改變滑閥套窗口通流面積來(lái)實(shí)現(xiàn)控制水位的目的。

     通過(guò)實(shí)際觀察,高、低壓加熱器時(shí)常出現(xiàn)較低的水位,甚至有無(wú)水位運(yùn)行的現(xiàn)象。加熱器無(wú)水位運(yùn)行會(huì)使本級(jí)抽汽隨疏水串入下一級(jí)加熱器,它不僅將高能級(jí)抽汽貶為低能級(jí)使用,大幅度降低機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性,而且還會(huì)使管壁、閥門(mén)遭受汽蝕和沖擊，致使管壁、閥體很快變薄,在運(yùn)行中，發(fā)生破裂,造成事故。這種情況曾在二廠1#、2*、5*機(jī)上發(fā)生過(guò)多次。
機(jī)組運(yùn)行中疏水調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)搖桿、杠桿心軸、閥桿斷裂，滑閥卡澀、電動(dòng)執(zhí)行器故障、熱工控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈等,不得不將加熱器退出運(yùn)行進(jìn)行檢修,降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
      2004年6月,二廠1#汽輪機(jī)高、低壓加熱器疏水裝置改造中應(yīng)用了汽液兩相流疏水器，從而在1"汽輪機(jī)上解決了上述問(wèn)題。
1汽液兩相流疏水器工作原理功能及特點(diǎn)
1.1 工作原理
     汽液兩相流疏水器其主要組成部件如圖1所示,它由信號(hào)簡(jiǎn)、進(jìn)口閥、調(diào)節(jié)器、旁路閥所組成。隨加熱器汽側(cè)內(nèi)疏水水位的不同,信號(hào)簡(jiǎn)內(nèi)通道面積發(fā)生變化，以控制調(diào)節(jié)汽量。加熱器內(nèi)的疏水先經(jīng)過(guò)進(jìn)口閥,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)器和信號(hào)簡(jiǎn)來(lái)的調(diào)節(jié)汽相混合經(jīng)喉部排出。當(dāng)加熱器內(nèi)疏水水位下降時(shí),由信號(hào)筒進(jìn)入調(diào)節(jié)器的汽量則增加,排擠疏水的動(dòng),使疏水的流動(dòng)能力下降,保證加熱器內(nèi)疏水水位穩(wěn)定在正常的位置。反之，當(dāng)加熱器內(nèi)疏水水位上升時(shí)，通過(guò)信號(hào)筒的調(diào)節(jié)汽量則減少,疏水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)器的流動(dòng)能力增大,以滿足工況變化要求，實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)控制。
    
1.2 功能
    
1)能根據(jù)加熱器疏水水位的變化,及時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)水位至正常值。、
     2)其疏水調(diào)節(jié)適應(yīng)加熱器疏水量隨機(jī)組負(fù)荷、蒸汽參數(shù)變化而變化的運(yùn)行狀況(加熱器疏水排出量從無(wú)到大)，調(diào)節(jié)水位在正常值范圍之內(nèi)。

     3)加熱器在任何疏水方式、機(jī)組任何負(fù)荷下，調(diào)節(jié)水位至正常值范圍內(nèi)。

     4)在各加熱器設(shè)計(jì)(大)輸出疏水量時(shí),能夠，及時(shí)調(diào)節(jié)加熱器水位至正常值。

1.3 汽液兩相流疏水器主要特點(diǎn)

     汽液兩相流疏水器無(wú)任何機(jī)械部件,無(wú)電氣、熱工控制元件,運(yùn)行安全可靠,檢修維護(hù)量小。一次調(diào)試后,在以后的機(jī)組啟停及運(yùn)行中,無(wú)須再人為調(diào)整水位工作,實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2汽液兩相流疏水器系統(tǒng)改造

2.1高、低壓加熱器疏水系統(tǒng)
    
高低壓加熱器正常運(yùn)行時(shí),低壓加熱器疏水自4#低壓加熱器逐級(jí)自流，經(jīng)5#低壓加熱器后至6*低壓加熱器,再經(jīng)多級(jí)水封至凝結(jié)器(也可直通凝結(jié)器)或經(jīng)低加疏水泵升壓后打入主凝結(jié)水管。高壓加熱器疏水自1#高壓加熱器逐級(jí)自流至2"高壓加熱器后至除氧器(2"高壓加熱器汽側(cè)壓力<0.7 MPa時(shí)流入4*低壓加熱器)。高低壓加熱器疏水系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖2。

     各加熱器水位值要求:機(jī)組啟停期間各加熱器正常水位值為100~ 500 mm ;機(jī)組額定工況時(shí)加熱器水位值為高壓加熱器450~550mm、低壓加熱器250~ 350 mm.

2.2汽液兩相流疏水器安裝臺(tái)數(shù)及相對(duì)安裝位置
    

在原高、低壓加熱器疏水系統(tǒng)1#高壓加熱器至2#高壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥、4#低壓加熱器至5#低壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥,5*低壓加熱器至6低壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥原相對(duì)位置安裝汽液兩相流疏水器。在此基礎(chǔ)上,增加2#高壓加熱器至除氧器的疏水器1臺(tái)。原2#高壓加熱器至4#低壓加熱器疏水管上有1臺(tái)疏水調(diào)節(jié)閥,此閥只在2#高壓加熱器汽側(cè)壓力<0.7 MPa時(shí)使用,改造為汽液兩相流疏水器的的意義不大。為此確定安裝臺(tái)數(shù)共為4臺(tái)。

2.3汽液兩相流疏水器參數(shù)選取
    

選取的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。為生產(chǎn)廠家提供疏水器的相關(guān)參數(shù)應(yīng)按以下原則確定。

1)各加熱器的疏水量,按照加熱器對(duì)應(yīng)抽汽段的抽汽量，具體按機(jī)組在各工況運(yùn)行中大的相應(yīng)抽汽量數(shù)值計(jì)取。5# 低壓加熱器的疏水量按五段抽汽供五抽聯(lián)箱門(mén)關(guān)閉時(shí)的數(shù)值計(jì)取,6*加熱器疏水量按六段抽汽量加高壓缸后軸封二檔漏汽量的總和值計(jì)取。

2)各加熱器壓力按各自汽側(cè)壓力的大工作壓力值選取，汽側(cè)溫度則按加熱器汽側(cè)工作溫度值選取。疏水器、信號(hào)簡(jiǎn)制造時(shí)壓力級(jí)按原系統(tǒng)疏水調(diào)節(jié)閥等級(jí)選取。1# .2#高壓熱器疏水調(diào)節(jié)閥壓力等級(jí)6.4 MPa ,4'#.5# .6#低壓加熱器疏水調(diào)節(jié)閥壓力等級(jí)2.5 MPa.

2.4高、低壓加熱器疏水系統(tǒng)布置及安裝原則
   系統(tǒng)各閥門(mén)、管道、疏水器及其附件安裝位置符合易檢修易操作的要求。不妨礙通道.不對(duì)周圍設(shè)備的檢修、操作產(chǎn)生不利影響。
    

原系統(tǒng)中,1#、2*高壓加熱器給水為大旁路, 4#低壓加熱器凝結(jié)水為小旁路,5# .6#低壓加熱器凝結(jié)水為大旁路。上述加熱器構(gòu)成三組,在加熱器故障時(shí)按組解列停運(yùn)檢修,為此在疏水系統(tǒng)布置時(shí)各組間要設(shè)置門(mén)可靠的關(guān)斷閥門(mén),不能用疏水器進(jìn)口閥及其旁路閥代替。各疏水器信號(hào)筒出口至調(diào)節(jié)器的汽管.上加裝可靠的關(guān)斷閥門(mén)
(即汽閥)。
     安裝信號(hào)簡(jiǎn)時(shí)，注意其中心位置的高度對(duì)應(yīng)加熱器的正常水位,1# .2#高壓加熱器的正常水位在距加熱器底座下平面1 070 mm處,4”、5#、#低壓加熱器正常水位在距加熱器疏水出口法蘭550mm處。信號(hào)筒的進(jìn)汽管和進(jìn)水管分別安裝在正常水位150mm的位置和加熱器連通,并使進(jìn)汽管的位置至少低于加熱器報(bào)警信號(hào)100mm。
調(diào)節(jié)器的安裝位置可平行或垂直于地面，信號(hào)簡(jiǎn)至調(diào)節(jié)器的汽管道應(yīng)盡量短,少用彎頭,以減少阻力。

     改造汽液兩相流疏水器時(shí)附加的閥門(mén)、管道及其附件等的規(guī)格、材質(zhì)、等級(jí)不低于原系統(tǒng)等級(jí)。

2.5調(diào)試驗(yàn)收

     調(diào)試工作必須從汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)開(kāi)始,直至機(jī)組滿負(fù)荷后穩(wěn)定運(yùn)行72h。保證機(jī)組不同負(fù)荷下加熱器水位在正常值范圍內(nèi)。調(diào)試順序由高壓力加熱器往低壓力加熱器進(jìn)行。調(diào)整每臺(tái)加熱器水位時(shí),先關(guān)閉調(diào)節(jié)器旁路閥、進(jìn)口閥,待水位緩慢上升到正常水位后,再開(kāi)啟進(jìn)口閥。觀測(cè)水位情況繼續(xù)用進(jìn)口閥進(jìn)行關(guān)閉漸調(diào),直到水位能夠自動(dòng)維持穩(wěn)定狀態(tài)。在調(diào)試過(guò)程中若水位上升過(guò)高，可適當(dāng)開(kāi)啟旁路閥,然后再調(diào)進(jìn)口閥。調(diào)整時(shí),要防止水位忽高忽低的現(xiàn)象發(fā)生。
    
調(diào)試完畢后,在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，疏水器能及時(shí)自動(dòng)調(diào)整加熱器水位至正常值。調(diào)整結(jié)束后加熱器水位保持穩(wěn)定(機(jī)組負(fù)荷維持不變)，其波動(dòng)值為上50mm。

    
將疏水調(diào)節(jié)閥改為汽液兩相流疏水器近2年來(lái),二廠1#汽輪機(jī)高、低壓加熱器水位始終保持在規(guī)定的范圍值內(nèi),杜絕了加熱器的無(wú)水位運(yùn)行現(xiàn)象。從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)踐表明,該疏水器一次調(diào)整到位后再不需進(jìn)一步調(diào)整,可做到不用隨機(jī)啟停，變工況時(shí)不必調(diào)整,減輕了運(yùn)行人員的維護(hù)管理工作量。
    

汽液兩相流疏水器同原疏水調(diào)節(jié)閥相比，無(wú)機(jī)械運(yùn)行部件、無(wú)電氣、熱工控制元件,近2年來(lái)的故障率實(shí)現(xiàn)了零的突破,沒(méi)有進(jìn)行過(guò)一次維護(hù)檢修。原有疏水調(diào)節(jié)閥的熱工控制系統(tǒng)和電動(dòng)執(zhí)行器全部取消,免除了熱工人員的維護(hù)管理。鑒于上述,公司現(xiàn)正準(zhǔn)備在二廠2# 汽輪機(jī)高、低壓加熱器上加裝該疏水器,以提高機(jī)組的安全性及經(jīng)濟(jì)性。