考虑到可能出现凝结水溶解氧量超标问题,国外补水通常是将机组的补水管路接至空冷凝汽器入口。设计院在保留原设计的基础上,附加设计了通往空冷凝汽器的补充水管路,使补充水成雾状喷入。利用汽轮机出口蒸汽排至空冷岛的蒸汽对补水进行加热,同时离真空抽气口距离较近,有利于氧的抽出。具体补水接入位置在空冷岛第4和第5排的蒸汽分配联箱上。
2005年8月上旬,8号机的补充水系统连接竣工后,于8月9日早9∶00将凝结水的补水切换到空冷岛进行观察,当天11∶00,现场化验通知:8号机凝结水溶氧量下降到43μg/L。此后,截止到笔者发稿为止,经近3个月的观察:8号机组凝结水溶氧水平可以维持在40~80μg/L的范围。说明改进后的补水方式对降低凝结水溶解氧量有较好的效果。
目前国内还没有针对空冷机组的凝结水溶氧量指标,暂时只能沿用湿冷机组的控制值。通过大同发电公司8号机组目前运行中的凝结水溶氧情况,有理由相信:经过进一步工作,直接空冷机组的凝结水溶氧量是可以达到湿冷机组的水平的。
3.3直接空冷系统的补水到汽轮机的主排汽管道
亚临界600MW直接空冷机组采用四缸四排汽结构,有2个低压缸。每个低压缸的排汽由1根排汽管道引入空冷凝汽器顶部的配汽联箱。当时考虑到直接空冷机组的特点,原来设计在低压缸排汽管道上设有水幕喷水装置,期望用来防止在机组启动时疏水扩容器扩容后的蒸汽倒流进入汽缸。补水示意图如图4所示。
图4 补水示意图
根据多次的启动和停机情况,基本上不需要应用水幕密封系统。目前该管线一直处于闲置状态。可以设想一下:如果把预留的这趟管路改作为凝结水的补水管路,则其效果应该比现在补到空冷岛的好。其依据是:将补水点设计到这个位置后,补入系统的除盐水可以利用汽轮机的全部乏汽进行除氧;补水点设到这个位置后,由于到空冷凝汽器系统的流程长,分离出来的不凝结气体有足够的析出时间,被抽真空设备从系统中抽出。但是,这样做又存在现有的系统在系统补水时热井水位升高的问题。
在运行中,一般热井疏水泵出口流量约为190m3/h。600MW直接空冷机组在带厂用公用辅助蒸汽工
况时的补水量约为6.78%,按照锅炉最大蒸发量的计算值是140t/h。现有的疏水泵出力和准备补入热井的水量合并后的流量大约是340t/h。而经过论证的7、8号机组安装的热井疏水泵的额定流量为380m3/h(最大出力是430m3/h)。因此疏水泵是能够满足排出系统正常补水的这部分附加水量能力的。而且还可使疏水泵的工作点接近高效区域。
3.43种补水方式的优缺点比较
3种补水方式的优缺点比较列于表1。 表13种补水方式的优缺点
补补水到汽轮水 机 位的主排汽管置 道 对于确定的补水量经过喷嘴雾化后,在汽轮机排汽管道可用全部的优乏汽进行除点 氧;距离真空抽气口流程较长,有足够的氧分离时间。不存在防冻问题 补水至空 冷凝汽器 补补水到汽补水至主 水 轮机 补水至空 凝结水箱 位的主排汽冷凝汽器 置 管道 到空冷散热器可利用的管线较长;可以依靠补入系统排至空虽有保温,冬凝结水箱的水进入冷岛的季仍有发生冻的负压,热井,会蒸汽对坏的可能;为不需要启造成热井补水进维持凝结水箱动凝结水水位升高行加热正常水位,需补充水泵缺(正常情除氧,距将部分凝结水即可将水点 况下,热离真空排至补充水补入系井疏水泵抽气口箱,增加了凝统;补水的出力能距离较结水泵电耗;的管线较够满足补近,有利为了防冻,需短,防冻水量的附于氧的控制最低流要求低 加流量) 抽出 量,运行操作要求较高 补水至主 凝结水箱 从目前凝结水溶氧量看,补水点真空除氧效果较差
4结束语
要真正解决直接空冷机组凝结水的溶氧问题难度还比较大,还需要结合国内外情况进一步研究,认真分析症结所在,逐个环节突破;直接空冷机组在运行中考虑影响凝结水溶氧的因素时,不能够单单从空冷凝汽器的泄漏入手,还应考虑到汽机辅助系统的运行方式和工况条件。当然,国内目前还没有针对空冷机组的凝结水溶氧量指标,暂时只能沿用湿冷机组的控制值。相信经过设计、制造、安装、检修、运行等部门对直接空冷系统认识的深入和技术的不断完善,直接空冷机组的凝结水溶氧水平是可以达到湿冷机组水平的。至于有没有必要对空冷机组的凝结水溶氧指标进行修改,要慎重,须进一步研究和试验。
*注:凝结水的系统过冷度:晋北、内蒙古及东北地区冬季环境温度很低,有防冻的必要,根据直
接空冷凝汽器的特点,为了更好地表征空冷散热器的冬季工作情况,我们认为凝结水过冷度在冬季应作为一安全参数进行运行监控。具体的概念为汽轮机排汽压力对应的饱和温度与空冷散热器下凝结水收集联箱内凝结水温度的差值。为了与常规的凝结水过冷度进行概念上的区分,建议将常规的凝结水过冷度改称为“系统过冷度”。 收稿日期:2005-11-24
作者简介:田亚钊(1972-),男,工程师,汽机专业高级主管,主要从事汽轮机及主辅机运行管理工作。
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汽轮机凝汽器换热管束安装程序
范围
1.1 该程序提供了
1.1.1 将管子安装到冷凝器管束内,在管板和支撑板内的孔直径应符合HEI容差。 1.1.2 基本要求适用于到管板接头的管子的滚压膨胀。 1.1.3 至管板接头的管子的滚压膨胀的检查要求。 2.0 管安装的准备
2.1 在管束组装前,如果需要,应使用蒸汽和/或喷砂处理预清扫每个管支撑板,并且通过喷射Turco差色检查洗净液#3或相等物预清扫每一个管板。
2.2 对每一个管束,应安装支承板和管板并进行找正。进行尺寸检验并经质检部门鉴定合格。数据单和尺寸检验表由质检部门存档并提交客户检验人员审核。
2.3 搭设脚干架或使用提升机首先安装上排管子,然后向下依次安装。
2.4 管箱应堆积在凝汽器模块的一端。在实际开始安装管子之前,管箱应保持封闭。如果管箱已打开,但安装推迟的话,用Visqueen覆盖管箱直至继续安装以防制环境污染。 2.5 整个管束装置应使用空气从顶部向下进行吹扫。
2.6 用空气吹扫支撑板后,除铜基合金管板以外,可使用不锈钢钢丝刷清扫每一管板孔。 2.7 在管子开始安装以前,每一管束应最终验收合格。
2.7.1 此时,如果全部检验满足本程序3.0节的要求,可开始安装管子。
2.8 只有焊接钛管接头,整个管束应覆盖或封闭。并且每一个板管也应安装一个外罩。目的在于防制钛管和管板受到污染。每一个外罩应保持清洁有序。外罩内的供给空气应使用空调或装有滤器的风机。只能使用真空吸尘器清除灰尘等,禁止清扫。 3.0 管子安装前检验要求
3.1 在管子安装到管束之前,质检部门确定每一个管板的控制孔的位置。基准孔应位于每第300个孔或按客户规范要求布置。在管子插入其指定孔以前,应测量内径并记录在适当的胀管数据表中。(见附录)。
3.1.1 测量管尺寸使用3点“INTERMIK”内径干分尺或相等物,最小刻度为.0002英寸。 3.1.2 测量管子壁厚使用刻度为.0001英寸的测量设备,应在相隔 90°两个点上测量管壁厚并在胀管数据表中记录测量结果。如果管厚相差.001英寸或.001英寸以上,那么应测量另外相距90°的两个点,获得4个厚度读数,并记录在胀管数据表中。 3.1.3 在安装管子过程中,安装人员必须保证测量安装在每一个控制孔中的每一根管子的壁厚。
4.0 管子安装
4.1 首先把管子引导头插入管端,然后推入第一个管板。每根管子用手或橡胶锤推至其最终位置。
5.0 辘管参数
5.1 根据本程序第7页所示的壁厚压缩量,对管端扩张至一定的扭矩数(安培数)
5.1.1 使用Porter Cable辘管马达#7554型或同等设备和Ellion数字式扭矩控制装置#M5700型或同等装置对扭矩(安培)数进行调节。扩管器为4个或5个辘子型,1-1/2至2-1/2度锥形辘梗知辘销。上述扩管器应装有齐平的或销微内凹的定位套以扩张管子的入口端。在扩张管子出口端时应使用安装有可伸缩性或挠性定位套的相同扩管器。自管板面的辘管深度应是管板厚度减去1/8″。
5.1.2 对于管子至管板的焊接钛接头,使用Tricholerethane III或相等物进行清扫,冷却和润滑。所有其他类型的管子应使用tube-a-lube或相等产品。
5.2 每天开始辘管前,需要对辘管马达和控制箱加温以达到生产性辘管的重复性。这可以通过开动驱动马达3至5分钟,然后在模型管板上辘管2至3根管子(在生产性辘管之前)。每一根管子应进行检验以达到所要求的明显的壁缩减量。在所要求的壁缩减量鉴定合格后即可开始生产性辘管。 5.2.1 辘管后的管子内径依据以下计算公式:
[23壁厚]
注:壁缩减量计算取决于管板中孔的实际直径和插入那个孔 中管子的实际管壁平均尺寸。 6.0 生产性胀管之前的准备
6.1 胀管前应清扫所使用辘子,辘梗和辘壳并检查其是否磨损。显示有腐蚀等痕迹的辘子和辘梗应更换新部件和装置。检查辘壳时应特别注意保证其磨损利缘不擦破管子内径。在所有情况下,一旦调节了扭矩控制器以护张管子至规定的公称壁缩减量时,应至少扩张另外两根管子以保证调整正确并重复。
6.2 着重注意在扩张钛焊接接头时,额外的胀管装置必须浸没在润滑材料三氯乙烷等中。可以预料在胀管过程中胀管装置会产生积热。 7.0 生产性胀管
7.1 在辘管前如果电动辘管马达(驱动装置)尚未运行半小时或半小时以上,那么它应当至少运转3至5分钟以便预热。
7.2 辘子清洁度和安培数整定合格后,把润滑过的胀管器安装在管孔内至定位套并胀管直至达到逆转扭矩。
7.3 鉴定时必须有质检部门的代表或其代理在场。扩张规定数量的管端,300个或者按客房规范要求。利用一其准管孔,鉴定驱动装置的逆转扭矩值。如果逆转扭矩保持相同,继续胀管并随胀管量的增加鉴定逆转扭矩。
7.4 如果逆转扭矩保持不变,继续生产性胀管。
7.5 如果逆转扭矩发生并位于可接受的极限以下,就应在模型管板上重新校验驱动装置,并且以前那批胀管应重新辘管。
7.6 如果逆转扭矩发生变化但仍处于可接受的极限以内,可通过增加不多于5个指轮基准值来调节控制箱。不需要重新胀管。
7.7 如果逆转扭矩发生变化并位于上限以外,就应停止生产性胀管。驱动装置应停止使用,在重新投入使用以前应确定驱动器扭短的原因,并对其修正和重新校验。对以前的那批胀管应做好记录,说明其位置,管子内径并报告工程部门处理。
7.8 辘子、辘梗和辘壳不允许过分加热以致裸手无法拿取。顺序变化时应在生产性胀管时予以确定并记录。变换胀管装置时不需要鉴定逆转扭矩。
7.9 扩张入口或一个完整的管板端。如果要求的话,用细绳把管板的入口和出口调整一平面内便其平整。在对面或出口端,从每第10排的每第3根管端的垂直中心线向外胀管,以便把两个管板调整并锁定在一个平面内。其间继续监测管板的平面度,在完成每第10排的每第3根管端后,然后返过来从中心线向外护张这些排中的剩余管子。 7.9.1 注:如果需要的话,上述锁定过程可以变化以便满足具体要求并且保持管板的平整度。 7.10 完成设定管子的胀管后,进行剩余管子的胀管。
7.11 在完成胀管后,伸出的管端应修整到管板的1/16英寸以内以完成焊接工作。胀管的伸出部分应不超过H.E.I的许可值。管端在入口管板不超出管板正面的1/16″以上,在出口端不超出一个管径。
标 准 操 作 程 序
胀管数据
%减小=[1- 孔内径 – 辘管内径]3100
2X壁厚 工作号:
日 期: 管板实际厚度 入口、出口 中线—上—下 排 管 管孔内径 壁厚 平均 壁辘管 辘管内%减小 检验厚 径 日期