[實用新型]新型預防發電廠高壓加熱器管束泄漏的裝置

有效

• 申請號: 202122156653.7
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN215982498U
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 謝尉揚;周大偉;陳建國;王飛;劉毅;王振東;王澤庭;周永平
• 申請（專利權）人: 浙江浙能長興發電有限公司
• 主分類號: F22D5/00
• 分類號: F22D5/00;F22B37/38;F22B37/78
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本實用新型涉及新型預防發電廠高壓加熱器管束泄漏的裝置，包括高加疏水冷卻段入口溫度測點和高加汽側壓力測點，高壓加熱器疏水冷卻段入口處設有高加疏水冷卻段入口溫度測點，高壓加熱器汽側設有高加汽側壓力測點，高加疏水冷卻段入口溫度測點處的溫度測量元件和高加汽側壓力測點處的壓力測量元件測得數據均連接至DCS系統。本實用新型的有益效果是：本實用新型設置了疏水冷卻段入口處溫度測點和高加汽側壓力測點，用以實時監測疏水冷卻段進口處的過冷度，并指導高加運行水位設置，確保在任何工況下高加管束均不受到工質的汽蝕損傷，解決高加頻繁泄漏問題，延長高加使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及一種新型預防發電廠高壓加熱器管束泄漏的裝置，屬于發電機組技術領域。

背景技術

目前330MW火力發電機組普遍發生機組運行中3號高壓加熱器(以下簡稱高加)管束突發泄漏的缺陷，例如浙江浙能長興發電有限公司4號機組3號高加管束近5年已泄漏10余次，累計堵管近百根，更有甚者，浙江省某電廠機組甚至近3年內就發生了10余次高加管束泄漏故障，堵管260余根，且泄漏頻率在逐年上升。高加管束泄漏故障對機組運行經濟性和安全性會造成嚴重影響，高加因泄漏退出運行后機組發電煤耗將會增加10g/KWh左右，泄漏量大時甚至還存在著引發汽輪機進水重大安全生產事故的風險。總之，高加管束泄漏故障會給機組安全經濟運行帶來諸多嚴重的不利影響，然而，當下能夠有效預防高加管束泄漏的技術措施卻非常有限，高加管束泄漏故障頻發。

現役330MW火力發電機組高加一般為臥式U型管表面式換熱器，抽汽進入高加后經過蒸汽過熱段、蒸汽冷卻段和疏水冷卻段三部分，其中疏水冷卻段是把離開凝結段的疏水熱量傳給進入加熱器的給水，從而使疏水溫度降到飽和溫度以下。正常運行時抽汽凝結的水通過疏水冷卻段底部入口方窗進入到疏水冷卻段腔室內部，疏水冷卻段入口處應充滿水與凝結段出口端板配合形成密封，并必須保證入口處有一定的過冷度，否則流經疏水冷卻段入口的水在流動中極易發生汽化，形成汽水兩相流動，引起高加管束的汽蝕損傷。在機組快速降負荷過程中，高加汽側壓力會快速隨之下降，疏水冷卻段入口處對應的飽和溫度也會快速隨之下降，而疏水冷卻段入口實際溫度會滯后于飽和溫度的下降速度，所以如果疏水冷卻段入口水過冷度偏小，則在機組降負荷過程中極易發生疏水冷卻段入口水蒸發而形成汽水兩相流動的情況。汽水兩相流動會對管束金屬造成嚴重損傷，日積月累下金屬表面會出現汽蝕斑點，局部管壁變薄，進而引發泄漏，重者可引起碎管和斷管。同時，汽水兩相流動還會增加高加疏水流阻，對高加正常疏水的流動造成干擾，不利于高加的熱交換，從而降低其經濟性。

根據高加結構可知，疏水冷卻段入口處過冷度與高加運行水位密切相關，當高加水位較低，無管束被淹沒時，理論上高加疏水冷卻段入口處水為飽和水，無過冷度；當高加水位升高至淹沒部分管束時，疏水冷卻段入口處水變為過冷水，隨著淹沒管束的增多，疏水冷卻段入口處水的過冷度隨之增加。

浙江浙能長興發電有限公司3號高加汽側筒體進行了開窗檢查，開窗后發現3號高加疏水冷卻段進口處多根換熱管存在汽蝕損傷的凹坑，進一步說明了高加泄漏的普遍原因是疏水冷卻段入口水過冷度偏小引發汽化，汽水兩相流動，進而引起了管束的汽蝕損傷。

既然高加管束的汽蝕損傷與高加疏水冷卻段進口處過冷度密切相關，那么疏水冷卻段的監視和控制則是防止高加管束泄漏的關鍵。然而，現役各火力發電機組高壓加熱器在出廠時均未設置疏水冷卻段溫度測點，無法直接監控到疏水冷卻段過冷度情況，導致運行操作人員無法合理設置高加水位以保證在任何工況下均能確保疏水冷卻段處不發生汽蝕損傷。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種新型預防發電廠高壓加熱器管束泄漏的裝置。