陈统钱，余绍宋

（浙能乐清发电有限责任公司， 浙江 乐清 325609）

600 MW 超临界机组低加疏水不畅的分析和处理

陈统钱，余绍宋

（浙能乐清发电有限责任公司， 浙江 乐清 325609）

浙 能 乐 清 发 电 厂 1， 2 号 机 组 是 国 产 600 MW 超 临 界 机 组 ， 自 投 产 以 来 ， 6， 7 号 低 加 一 直 存在疏水不畅问题。通过水力计算和分析，找出了问题的主要原因是管道始端与终端间的负高差太大，据此提出了切实可行的处理方案，使问题得以解决。

600 MW 机 组； 疏水 不畅； 分析 ； 处 理

浙能乐清发电厂一期工程为 2 台 600 MW 超临界燃煤机组，采用上海电气集团生产的汽轮发电机组。 自 2008 年 9 月投产以来， 6 号低压加热器（简称低加）在机组负荷低于 350 MW 时就会出现疏水不畅的情况，正常疏水阀全开，事故疏水阀开度在 0～25%之间变化， 负荷越低， 事故疏水阀开度越大；7号低加正常疏水不畅则发生在全负荷段，正常疏水阀全开，事故疏水阀开度在15～35%之间， 需通过管道水力计算对问题进行分析。

1 疏水系统概况

机组回热系统配置了4台卧式、双流程、表面式低加， 编号依次为 5， 6， 7（A， B）， 8（A， B）号，正常疏水逐级自流，事故疏水各自流向凝汽器。 其中 7， 8 号低加为组合式， 分 7A/8A， 7B/8B两组， 置于低压、 高压凝汽器喉部。 6， 7A/8A，7B/8B 号 低 加 都 布 置 在 6.4 m 层 ，且 7A 与 8A，7B 与 8B 号低加疏水接入口位于筒体上方， 位置邻近。由于疏水阀必须安装在近下一级加热器疏水接入口，加上前后隔离阀共6个阀门都要相邻安装，空间十分拥挤，故6号低加正常疏水阀采用直角形，从而又抬高了6号低加正常疏水管道（最高处标高为 10.4m）。6 号低加正常疏水从标高 7.73m 的加热器疏水口出发， 至 7A， 7B 号低加筒体上方的入口， 负高差达 2.67m， 管道绕过凝汽器， 至 7A 号低加长约 68m（其中疏水阀前长度 66.6m）， 经过的 90°弯头有 10 个。 6 号低加正常疏水母管规格为 Φ219 mm×6 mm， 支管为Φ159mm×4.5mm。

7A（7B）低加正常疏水从标高 7.85 m 的加热器疏水口出发， 爬高至标高 9.8 m， 至 8A（8B）低加筒体上方的入口， 负高差 1.95m， 管道长约 8 m（其中疏水阀前长度 4 m）， 经过 5 个 90°弯头。疏水阀前管道规格为 Φ219m×6m。 管路布置见图1（图中疏水阀前后隔离阀未画出）。

6， 7 号低加正常疏水阀采用美国 COPESVULCAN 气动调节阀，按调阀全开工况 VWO 选择参数， 调阀的通流能力（C v 值）均大于 190， 通流能力较好。

图1 7， 8号低加正常疏水系统

2 疏水管道水力计算和分析

2.1 疏水设计参数

在此忽略加热器壳侧压降，将低加进汽压力作为疏水出口压力。从厂家提供的热力数据中摘录 50%热耗率验收工况（THA）和 100%THA 工况6， 7， 8 号低加疏水的设计参数， 见表1。

表1 6， 7， 8 号低加疏水设计参数

2.2 疏水管道总阻力系数计算

疏水管道总阻力系数可通过式（1）计算所得。式中： ζt为管道的总阻力系数； λ 为管道摩擦系数； Di管道的内径； L 管道计算总长度； ∑ζl管道局部阻力系数之和（局部阻力系数见表2）。

表2 管道局部阻力系数

2.3 疏水阀后压力计算

如果疏水管道流动正常，两相流动只能发生在调节阀后，若取调节阀出口作为管道终端，则此处疏水压力可按式（2）计算：式中： p2为管道终端压力； p1为管道始端压力； w为介质流速； v 介质比容； H2-H1为管道终端与始端的高差。

根据已知的数据和计算公式， 得到 6， 7A（7B）号低加疏水阀后介质的压力， 见表3。 由于 6号低加正常疏水阀前支管较短，这里为简便统一按母管 Φ219mm×6mm 计算。

表3 6， 7A（7B）号低加疏水阀后介质压力

2.4 计算结果分析

教务处（部）作为校长和主管教学副校长领导下的主管全校教育教学工作的职能机构，根据实际履行职责范围、下设科室多少，存在“大教务”和“小教务”之分。从各校教务处（部）实际情况来看，基本属于“大教务”范畴，涵盖规划、招生、培养、教研、教务、实践、实验等各方面，致使事务过于繁重、工作强度大，全然忙于“事务性”的应付状态。

保持疏水正常流动的条件是：

（1）疏水在管道内不能大量汽化， 否则会引起通道阻塞。

（2）疏水从管道始端流至终端的总压降要小于设计压差，保证疏水能克服流动阻力。

上述计算的目的是为了了解疏水阀后介质的状态，因为疏水阀处于管道的最高点，阀后疏水压力最低。如果压力低于疏水温度对应的饱和压力， 疏水就变为过热蒸汽， 这样会产生“汽塞”。

由于管道保温良好，疏水在流动过程中温度不会明显下降，按照表1中的疏水温度，查得对应的饱和压力 ps如下： 50%THA 工况， 6， 7 号低加疏水 ps分别为 33 162 Pa， 9 353 Pa； THA 工况， 6， 7 号低加疏水 ps分别为 61 002 Pa， 16 770 Pa。 对照表3 可知， 在 2 个工况中， 只有 6 号低加正常疏水在 100%THA 工况疏水阀后压力大于疏水温度对应的饱和压力； 7A， 7B 号低加正常疏水无论在 100%THA 工况还是在 50%THA 工况，疏水阀后压力都低于疏水温度对应的饱和压力。 即 6 号低加正常疏水在 50%THA 工况和 7A，7B 号低加正常疏水在所有工况下，疏水阀后介质都已经全部汽化。

公式（2）的后 2 项为管道总压降， 通过计算，在 100%THA 工况 6 号低加正常疏水流动总压降为 17 195 Pa。 再由表1 可知， 6， 7 号低加间设计压差为 57 100 Pa。 即 6 号低加正常疏水在 100% THA 工况下流动的总压降小于设计压差。

综上所述，可得出这样的结论：6号低加正常疏水在高负荷段流动通畅； 7A， 7B 号低加正常疏水在全负荷段都不通畅，这与实际情况基本吻合。

由公式（2）可知， 管道总压降越大， 管道终端的压力就越小。在计算中发现管道始端与终端间的负高差产生的压降，占了管道总压降的大部分， 特别是在 50%THA 工况时， 负高差产生的压降占了管道总压降的 80%以上，所以降低疏水管道负高差是解决疏水不畅最有效的措施。

3 改进方案及效果

根据上述分析，改进的要求首先是降低疏水管道始端与终端间的负高差，最好将其变成正值，其次是减少局部阻力和沿程摩擦阻力。

经过分析， 决定将 7A，7B， 8A，8B 号低加的疏水入口位置由筒体上部改到水平中心线以下 200mm 处， 并将管道水平接入， 这样可以大大降低疏水管道安装高度。经过计算，6号低加正常疏水管道安装高度下降 2.521m， 7A（7B）低加正常疏水由负高差变为正高差 0.07m， 见图2。

图2 7A低加正常疏水改进方案

另外，将 7A，7B 号低加疏水入口位置由低加的近水室端改至汽侧封头一端，可以缩短6号低加正常疏水管道长度 21m，减少 3个弯头，即可以减少沿程阻力和局部损失，见图3。

图3 6号低加正常疏水管道改进前后比较

表4 改进后正常疏水管道介质压力Pa

改进后， 6， 7A（7B）号低加正常疏水阀后压力及管道全程总压降见表4。可见，改进后各个工况疏水阀后压力都大于疏水温度对应的饱和压力，疏水没有发生汽化现象；管道全程流动总压降都小于设计压差，并且还有很大裕量，所以疏水有足够能量克服阻力，保证流动通畅。此外，为了防止管束在运行中发生汽水冲蚀，在低加疏水入口处加装特制的喷管。

按上述方案改造后， 6 号低加在 200 MW 负荷以上正常疏水阀开度不超过 70%， 7A， 7B 号低加在 300 MW 负荷以上正常疏水阀开度不超过80%， 不需要开事故疏水阀， 能保持正常水位，见表5。 由此可见，改造取得了预期的效果。

表5 改造后机组的负荷与疏水阀开度%

4 结语

通过改造，降低了疏水流动的压降，实现了6，7A，7B 号低加疏水系统正常运行，提高了机组的经济性和安全性。由于机组投产时间不长，拆下的管道、阀门可以继续使用，所以本次改造的费用也很少。管道始端与终端间的负高差对介质流动的总压降影响很大，尤其是对压差小的管道，设计时要特别注意。

[1]DL/T 5054-1996 火 力 发 电 厂 汽 水 管 道 设 计 技 术 规 定[S].北京：中国电力出版社，1997.

[2]曾 丹 苓.工 程 热 力 学[M].北 京 ：高 等 教 育 出 版 社 ，2002.

[3]魏伟.国产 600MW 机组 7，8 号低加疏水异常分析及对策[J].青海电力，2007（6）∶53-57.

[4]李 明 ，黄 丕 维.国 产 超 临 界 600 MW 汽 轮 机 热 经 济 性 分析 及 节 能 潜 力 研 究[J].湖 南 电 力 ，2008（4）∶1-3.

（本文编辑：陆 莹）

Analysis and Treatment on Poor Drainage of Low Pressure Heater of 600MW Supercritical Units

CHEN Tong-qian， YU Shao-song
（Zheneng Yueqing Electric Power Generation Co.， Ltd， Yueqing Zhejiang 325609， China）

Units 1 and 2 in Zheneng Yueqing Power Plant are 600 MW homemade supercritical ones.Since being put into operation， low pressure heaters No.6 and No.7 have been inferior in drainage.Through hydraulic calculation and analysis， it is found that the large negative elevation difference between two terminals of the pipe is themajor cause；feasible solutions are presented to cope with the problem.

600 MW units； poor drainage； analysis； treatment

TK223.5+28

： B

： 1007-1881（2012）11-0031-03

2012-04-12

陈统钱（1967-）， 男， 浙江天台人， 高级工程师，长期从事发电厂生产管理工作。