1、高加疏水改造摘要：分析胜利发电厂 I 期两台机组高加疏水改造前后的运行工况，简介汽液两相流自调整装置的原理，并对系统改造后的经济性进行了定量计算。 关键词：高加 汽液两相流 自调整装置 经济性 引言 胜利发电厂 I 期 2 台机组为 NC220/183-12.7/0.245/535/535 型汽轮机，本机组共有八段非调整回热抽汽，按等焓降分配原则设计。采用了1 台混合式除氧器和 7 台表面式加热器。其中 3 台高压加热器（简称高加），4 台低压加热器（简称低加） 。在#2、3 高压加压器之间设有 1 台疏水冷却器，在三段抽汽管道上还设有 1 台蒸汽冷却器，其设备具体参数见表 1。 1 机组运行
2、状况 本机组采用的高加疏水系统为逐级自流的方式，利用疏水调节阀进行水位控制，系统如图 1 所示。自机组投运以来，疏水阀调整灵敏度差，噪音、振动大，可靠性低。当负荷波动较大时，其调整迟钝，经常会造成高加水位失控，甚至高加保护动作，导致高加解列，进而造成机组降负荷运行。这种运行状况，不但增大了机组检修工作量，而且也降低了机组效率，严重影响了机组的安全性和经济性。 图 1 高加疏水系统 2 改造措施 针对疏水水位调节差，胜利发电厂分别利用机组大小修对 2 台机的高加疏水系统进行了改造，采用汽液两相流自调节水位控制。该装置是基于汽液两相流原理，利用汽液变化的自调节特性控制调节器出口液体而设计的一种新型
3、疏水水位控制器，它能更好的跟踪水位信号，反应灵敏，较大的负荷范围内实现加热器水位的自动调整而无需人工调整，能很好的控制高加水位，解决了本厂水位难调整的难题。 2.1 汽液两相流自调节水位控制器的组成 a） 传感信号筒：主要由筒体、汽侧、水侧管路及调节管构成，在筒体内设计有多个窗口以调节汽量大小用（见图 2） ； b） 汽液两相流自调节器：本调解器包括一呈渐缩渐扩形的阀门，渐缩段相对较长，渐扩段相对较短，渐缩段中间部分配置一调节进汽短管（见图 3） 。 2.2 工作原理 调节装置系统如图 4 所示，疏水由阀门进入，调节汽由进汽管进入阀腔上部，信号筒根据水位高低确定其采集大小。当调节汽进入阀腔与疏
4、水混合后，调节汽随疏水一起向阀腔喉部流动，在调节汽进入阀腔的入口处至喉部之间，由于阀内压力下降使调节汽的比容增加，在阀腔通流面积不变的情况下，疏水的有效面积则相应减少，使疏水量降低，从而达到阻碍疏水的作用。此时调节汽是以其自身的物性参数变化作用来阻碍疏水的。即调节蒸汽流量越大，疏水量越小，反之亦然。通过上述的调节过程从而实现水位的自动控制。 3 经济性分析 高加疏水系统改造后的经济效益可以从以下 2 个方面进行分析与计算。 3.1 提高高加投入率 根据表 1 数据计算如下：#3 高加进汽焓为 3 375.95 kJ/kg，疏水焓为 2 292.57 kJ/kg。 给水在#3 高加吸收的焓值为：
5、（3 375.95-2 292.57）16.151 000=1.75107 kJ/h。 同理可计算出给水分别在#2 高加吸收 8.32107 kJ/h，在#1 高加吸收 5.83107 kJ/h，则给水在整个高加吸收共计 1.59108 kJ/h. 按照按照机组年运行等效天数 300 天，高加投入率增加 2%，标煤发热量 29 270 kJ/kg，机组年节约标煤：1.59108300242%29 2701 000=782.23 t 按照标煤 700 元/t 计算，年节约发电资金 700782.2310 000=54.76104 元。 3.2 保持高加正常水位运行 1） 改造后，高加保持正常水位
6、，高加疏水至下一级无窜汽。 T 出=T 饱和-（T 饱和-T 进）e-NTV=245.8 式中，T 进、T 出分别为高加进、出水温度，单位： ；T 饱和为加热蒸汽饱和温度，单位；由#1 抽压力 P1=3.89 MPa 查出 T 饱和=248.7 ，-NTV 为传热单元，NTV=KF/G（1 000Cp）=2.36，G 为进入高加的给水流量 600 t/h； 2） 改造前，高加低水位状态时。 此时高加疏水逐级自流，伴随加热蒸汽窜入下一级。设窜汽率x=10%，其他参数变化忽略不计，此时高加出水温度 T 出为： h=xh2+（1-x）h1=1 238.69 kJ/kg， 式中 h 为无水位时高加疏水
7、焓，单位： kJ/kg；h2 为饱和蒸汽焓，单位： kJ/kg；由 P1 查出 h2=2 801.9 kJ/kg，h1 为正常水位时的疏水焓 h1=1 065 kJ/kg。 给水吸收热量 Q=D（h0- h）=G*Cp*（T 出- T 进）得 T 出=238.39 式中 h0 为高加抽汽焓，由#1 抽压力、温度查表得 h0=3 143.76 kJ/kg，D 为抽汽量 D=30.82 t/h； 3） 改造前后，给水出口温差达到 7.4，按照给水温度降低 1，影响发电煤耗 0.102g/KWh 计算，改造后可节省煤耗 0.75 g/kW?h。按单机 1 年的发电量以 14108 kW?h 计算，标准煤价为 700 元/t 计算，则 1年可节约 N=0.7510-61410870010-4=73.5104 元。 4 结语 汽液两相流自调节水位控制器在胜利发电厂 I 期两台机组高加上应用后取得了明显的效果，通过多年的运行和调试，该装置性能稳定，适应高加各种运行工况，保证了高加系统随机启停，既提高了机组安全稳定性，又提高了机组经济性，达到了改造预定目标。 参考文献： 1李宏伟，刘为民，孙波，等.NC220/183-12.7/0.245/535/535 型汽轮机运行规程M.东营市：胜利日报出版社，2009. 2蔡锡宗.高压给水加热器M.北京市：北京水利电力出版社，1995.
