Kaiyun全站官网登录入口 高加系统液位异常现象分析知识

高压供热系统液位异常分析的几点认识

1.高压加热系统简介

我厂高压加热器采用双排半容量卧式U型管设计，在抽汽管道第2、4段上分别设置预汽冷却器，用于加热1号高压加热器出口给水。每台机组有1号至4号8台高压加热器，外接蒸汽冷却器2台。每排高压加热器及外接蒸汽冷却器均采用大旁路系统。3A、3B、4A、4B高压加热器布置在汽机房17.0m层，1A、1B、2A、2B高压加热器布置在汽机房28.5m层，2号高压加热器预汽冷却器、4号高压加热器预冷器布置在除氧器41.0m层。

每级高压加热器的正常疏水均以重力流（由高压到低压）逐级疏水至同侧下一级高压加热器内部，最后将4A、4B高压加热器的正常疏水排至除氧器，达到回收水质、减少凝结水泵出力、节省厂用电、提高机组效率的目的。

各级高压加热器的事故疏水直接排至与A凝器相连的40m³疏水膨胀罐，当高压加热器液位高或出现异常、不可控现象时，事故疏水参与高压加热器液位的控制。

机组运行过程中，二、四级抽汽首先分别进入2号、4号高压加热器预冷器，充分利用抽汽过热度提高给水温度，释放热量后的过热蒸汽再分别进入2号、4号高压加热器预冷器。因此，正常运行工况下，2号、4号高压加热器预冷器内不产生疏水，启动和事故工况疏水通过U型水封进入2A、4B高压加热器。因此，从外形上看，2A高压加热器和4B高压加热器底部均有3根疏水管，比其他高压加热器多一根，分别对应正常疏水管、事故疏水管和高压加热器预冷器疏水管。 2号、4号预冷器至高压加热器的疏水管上没有阀门，如下图所示。

2. 异常现象简析

2.1 异常现象

4月19日，3号机组完成汽轮机性能验收试验、A/B组高压加热器抽汽投入运行后，在400MW时，4B高压加热器危险疏水及正常疏水调节门维持全开开运 com，4B高压加热器液位维持在50mm左右（查阅历史曲线发现，此负荷时危险疏水开度在28%左右，正常疏水调节门开度未全开）；当负荷增加到600MW时，手动缓慢关闭危险疏水后，正常疏水调节门仍维持100%开启（查阅历史曲线发现，此负荷时正常疏水开度在60%左右），4B高压加热器液位维持在40mm左右。

2.2 查找原因

分析上述现象，其原因可能有以下几点：

2.2.1危险、正常排水调节闸门阀杆DCS与就地反馈不一致，DCS上阀门显示全开，但实际就地开度较小。

2.2.2高压加热器内部疏水冷却段导汽板丢失或者损坏，造成疏水冷却段抽汽得不到充分热交换而凝结，发生蒸汽溢流，造成4B高压加热器液位为假液位。

2.2.3 高压水侧泄漏造成4B高压危险疏水、正常疏水调节阀不能正常控制液位。

2.2.4 4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封损坏，大量过热抽汽通过该管进入疏水冷却段，导致蒸汽穿过4B高压加热器疏水冷却段，对4B高压加热器液位造成扰动。

2.3 测试与结论

2.3.1针对第一种可能，对4B高压危险疏水、正常疏水调节阀进行了开启、关闭试验，现场检查了机械位置，均处于全开、全关状态，与DCS上显示一致，排除这种可能。

2.3.2 A/B列车高压加热器撤机性能验收试验前，4B高压加热器水位控制正常，相同负荷下危险疏水阀、正常疏水阀的开启情况与4A高压加热器基本相同。仅是简单的高压加热器撤机/开机操作，导致高压加热器内冷段导汽板丢失或损坏，高压加热器水侧发生泄漏的可能性较小，因此暂时不下结论。

2.3.3针对第四种可能，本班于2022年4月20日夜班进行了试验，降低3B高压加热器正常疏水，退出4号高压加热器抽汽，保持4B高压加热器至除氧器疏水调节门开度在30%以下云开·全站体育APP登录，通过危险疏水控制逐步提高4B高压加热器液位，向4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封内注水，注水数小时后，恢复4号高压加热器抽汽。在400MW负荷下，4B高压加热器危险疏水能自动控制4B高压加热器液位，危险疏水控制阀开度为26%，与4月18日退出高压加热器抽汽前的开度基本一致。同时与4A进行对比，排除疏水段导汽板失效、高压加热器漏水，确认为4号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管U型水封损坏，导致4B高压加热器液位无法控制。

2.4 分析异常原因

以四号高压加热器抽汽系统为例，4B高压加热器布置在17m汽轮机平台上，四号高压加热器预冷器至4B高压加热器疏水管的U型水封最低点距地面约2.5m，因此U型水封高低点之间的压差约为0.15Mpa。

在系统运行初期，如果没有打开4B高压加热器四级抽汽供给止回阀及止回阀后面的电动门，直接打开4号高压加热器预冷器抽汽入口电动门，会造成4号高压加热器预冷器与4B高压加热器内部抽汽的压差过大，如果这个压差大于0.15Mpa，可能造成U型水封损坏，过热的抽汽会将U型水封内的水推入4B高压加热器内部的疏水冷却段，从而扰动液位，如下图曲线所示。

而HCHP预冷器在正常工作状态下不产生疏水，因此经过HCHP预冷器换热后的抽汽会不断通过U型水封管进入HCHP疏水冷却段，从而影响HCHP的液位，降低换热效率。

2A高压加热器位于汽机房28m层，其U型水封高低点压差约为0.23Mpa，因此与4B高压加热器相比，2A高压加热器U型水封不易损坏。

另外，通过查阅历史曲线发现，在机组启动、汽轮机进汽流量较低期间，当发生抢启动、并网、快速提负荷等操作时，4B高压加热器U型水封也容易损坏，如下图所示。

2月8日09时30分，3号机组在870rpm转速下暖机，此时四级抽汽电动门、4A/4B高压加热器进汽电动门全开，四级抽汽进汽压力0.03Mpa。汽轮机冲3000rpm过程中，汽轮机进汽量增加，四级抽汽进汽压力升至0.1Mpa。4B高压加热器液位小幅振荡，4A高压加热器液位相对稳定。

09时55分，机组并网，汽轮机进汽量再次增大，4抽汽进汽压力由0.07Mpa上升至0.2Mpa，4B高压加热器液位再次出现小幅振荡，4A高压加热器液位相对稳定。

10时04分云开·全站体育APP登录，机组负荷由110MW升至140MW时，汽轮机进汽量增大，4抽汽进汽压力由0.25Mpa上升至0.28Mpa。4B高压加热器进汽压力由压力开始时的0.015Mpa下降至0.001Mpa。4B高压加热器液位突然由-186mm上升至-50mm，4A高压加热器液位比较稳定，此后，4B高压加热器液位出现不可控升高。

从以上过程可以看出，在机组启动初期，汽轮机进汽量较小，4支抽汽管道不易带压。在管道升温阶段，4支抽汽可能在4号高压加热器预冷器内凝结成水直接进入U型水封。当汽轮机进汽量突然增大时，预冷器进汽管道开始带压，4B高压加热器因危险放空而全开，不易带压。此时U型水封因压差较大而被破坏，导致4B高压加热器液位不可控。

3. 注意事项

在了解高压加热器U型水封损坏的原因后，运行人员在启动、停止高压加热器时要时刻注意4抽汽进汽压力与4B高压加热器进汽压力的差值，以及4B高压加热器液位的突变情况，尽量避免因压差过大造成高压加热器U型水封的损坏。

3.1 高甲投运与撤退

高压抽汽系统运行初期，在遵循“先加水后加汽，由低到高”总原则的前提下，在4级抽汽投入运行时应提前打开4级抽汽供给4A/4B高压热泵的止回阀及止回阀后电动门，直接控制4级抽汽止回阀后电动门的开度，使整个4级抽汽系统预热。这样操作有两个好处：

3.1.1 4号预冷器与4B高压加热器蒸汽侧压差不宜过大。

3.1.2系统刚投入运行时，在4号预冷器中会产生凝结水，并进入U型水封，保证系统运行初期U型水封有水源，即使U型水封没水，运行一段时间后也会重新注水。

高压加热器停运时，在遵循“先抽汽、后抽水、由高到低”总原则的前提下，应先关闭4级抽汽止回阀及电动门，以保证4号预冷器至4B高压加热器蒸汽侧压差不至于过大导致U型水封损坏。

3.2 初始启动

机组启动初期，高压加热器暖机后，在抢启动、并网、快速升负荷等运行过程中，建议通过关闭四级抽汽电动门对四级抽汽压力进行节流，避免四级抽汽压力突然升高，导致4B高压加热器U型水封损坏，出现4B高压加热器液位异常。

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