汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）故障分析?

     汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）故障分析?1情況簡介某公司采用的汽輪機組是超高壓供熱汽輪機,型號為CZK200 - 13. 24/0. 392/535/535,采用6級非調(diào)整抽汽,分別供至1號、2號高壓加熱器、除氧器以及4號、5號和6號低壓加熱器。

      低壓加熱器是利用汽輪機中間抽汽來加熱凝結(jié)水的,它能有效地提高凝結(jié)水溫度,減少冷源損失,在一定程度上提高了電廠的經(jīng)濟性。

      本機組采用的低壓加熱器為上海電氣生產(chǎn)的立式加熱器,疏水采取逐級自流的方式,后疏水流人汽輪機排汽裝置,未設(shè)置疏水泵。
     
低壓加熱器為表面式加熱器,凝結(jié)水先進人水室,與進人低加的抽汽換熱后溫度提高,然后離開管系進人水室,流入下一-級低壓加熱器,后進入除氧器。蒸汽經(jīng)過飽和段凝結(jié)成飽和水,經(jīng)疏水出口管流出低加,疏水經(jīng)調(diào)節(jié)裝置流入下一級低加,后流人排汽裝置熱井實現(xiàn)疏水的回收。其中#4、#5低壓加熱器的疏水裝置采用的是汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置,#6低壓加熱器采用的是氣動式調(diào)節(jié)閥。其中汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置為DH-K8型。

汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）工作過程

      DH-K8型汽液兩相流自調(diào)節(jié)裝置的理論基礎(chǔ)是“汽液兩相流"的原理。低加疏水調(diào)節(jié)器系統(tǒng)組成

      汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）整套調(diào)節(jié)裝置由信號管、信號管閘閥、疏水調(diào)節(jié)器人口門、旁路門組成。在系統(tǒng)正常工作時由疏水器調(diào)節(jié)水位,維持低加水正常;在系統(tǒng)故障時低加水位升高疏水器不能正常調(diào)節(jié)時，開啟旁路門進行水位調(diào)節(jié)。
疏水調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)過程
      汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）疏水調(diào)節(jié)器為無活動原件的調(diào)節(jié)裝置,由殼體噴嘴、擴壓管、環(huán)形縫隙組成。疏水調(diào)節(jié)器是根據(jù)經(jīng)過噴嘴的疏水量和蒸汽量的比例來調(diào)節(jié)通流量的,其中疏水為抽汽和主凝結(jié)水換熱后形成的凝結(jié)水,疏水量多少與負(fù)荷和凝結(jié)水量有關(guān);蒸汽量為低加汽側(cè)未凝結(jié)的抽汽。疏水調(diào)節(jié)器在工作時的疏水量和信號管的蒸汽量相關(guān).通過疏水調(diào)節(jié)器的疏水量隨蒸汽量的增加而減少,隨蒸汽量的減少而增加。其中信號管布置在低加汽側(cè)內(nèi)部正常水位上方,可以采集到汽量信號。

      低加水位調(diào)節(jié)過程:當(dāng)?shù)图铀�位升高時,信號管和低加水位的間隙減少,進人信號管的蒸汽量減少,蒸汽和疏水在噴嘴后混合,混合后進入擴壓管,由于從噴嘴進人擴壓管的通流面積是固定的，所以當(dāng)信號管來的蒸汽量減少時疏水量就增加，低加水位下降;反之,當(dāng)?shù)图铀�位降低時,信號管和低加水位的間隙增大,進人信號管的蒸汽量增加，混合后進人擴壓管的疏水量就減少,低加水位升高。低加水位就是靠間隙的大小來動態(tài)的調(diào)節(jié)水位在正常水位附近波動,維持系統(tǒng)的動態(tài)平衡。系統(tǒng)設(shè)置有疏水調(diào)節(jié)閥旁路門和入口門,在系統(tǒng)故障不能維持正常的水位時,人口門可以解列疏水調(diào)節(jié)器,旁路門來調(diào)節(jié)水位。低壓加熱器水位波動現(xiàn)象和原因查找、分析
     

低壓加熱器水位波動現(xiàn)象該公司的#2機組在大修后啟動過程中，在低壓加熱器全部投運后,在負(fù)荷為120MW運行時，#4低加水位不能維持正常水位，低加水位上下波動并伴隨著事故放水調(diào)節(jié)閥的頻繁開關(guān),同時也直接影響到#5、#6低加的水位的波動,機組負(fù)荷和1#4低加出口的水溫也有一定程度的波動。汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）原因查找：
     
經(jīng)過對4低加的水位觀察,分幾步對低加水位不能維持及事故疏水頻繁動作進行分析:查閱低加說明書,對正常水位定值.事故放水定值進行核對,定值符合規(guī)定;聯(lián)系熱工人員對事故疏水門的調(diào)節(jié)速度以及調(diào)節(jié)過程進行檢查分析,一切正常;對就地的水位計和遠(yuǎn)傳水位計測量值進行對比,水位測量數(shù)據(jù)相互對應(yīng)且變化-致; 檢查就地系統(tǒng)及閥門開關(guān)狀態(tài),符合運行要求;對四段抽汽管道、抽汽電動門、抽汽逆止門進行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常;對低壓換熱管進行打壓檢漏,排除了內(nèi)漏的情況;
      后對在大修過程中低加的檢修過程進行了檢查,對拆除.更換的各個環(huán)節(jié)進行核對,在檢查疏水裝置時,發(fā)現(xiàn)#低加的疏水器的信號管閥廣]檢修前為閘閥,而在檢修后更換為截止閥,通過對比其他加熱器的信號管截門均為閘閥,又和#1機組對比,#1機的#4低加的信號管門也為閘閥(#1機#4低加水位在運行時維持穩(wěn)定)。
     
通過查閱加熱器疏水管道的施工圖,得知#4低加的信號管閥廣]為DN50的碳鋼閘閥。查閱自調(diào)節(jié)水位控制裝置安裝說明書,廠家特別提醒:“調(diào)節(jié)器人口閥旁路閥及汽閥均需用閘板閥,嚴(yán)禁使用截止閥。”
     
通過對運行情況的觀察和對施工圖、廠家提供的安裝說明書的查閱核對,經(jīng)過對大修期間的檢修過程的回憶，在檢修工程中,因#4低加的疏水器的信號管閥門發(fā)生損壞，檢修人員就使用相同規(guī)格截止閥代替。經(jīng)過把此閥廣更換為閘閥后啟動,對#4低加水位進行觀察,水位穩(wěn)定,事故疏水門自動也投入良好。

汽液兩相流疏水器（高低壓液位疏水控制閥）原因分析：
      通過更換截止閥為閘閥后,低加水位維持正常,究其原因為截止閥和閘閥的結(jié)構(gòu)差異。

      1)介質(zhì)在閥體內(nèi)的流動路徑不同:閘閥是平流，截止閥是低進高出。
     
2)閥門關(guān)閉時的密封形式不同:閘閥不論開或關(guān)時密封面一直接觸，截止閥在開啟后密封面就不在接觸。
     
3)介質(zhì)的流動阻力不同:閘閥的流動阻力比截止閥小,更適用于通斷。

      4)流動特性不同:雖然規(guī)格相同,在運行時閥門也在全開狀態(tài),但閘閥與截止閥相比較,它們的流動阻力和流通面積不同,截止閥比閘閥的流動阻力大,流通面積小,這就導(dǎo)致在水位調(diào)節(jié)過程中信號的選取發(fā)生誤差。在加熱器水位升高時，在正常情況下,信號管與水面的間隙減小，信號管采集的汽相信號應(yīng)該減小，疏水調(diào)節(jié)器通過的疏水量應(yīng)該增大,但由于截止閥的流動阻力大,流通面積小的原因,在通過截止閥后降壓擴容,傳遞給疏水器的汽相信號被放大,疏水器誤認(rèn)為現(xiàn)在的加熱器內(nèi)的水不高,疏水器通過的水量不需增大，水位就不斷上漲,導(dǎo)致水位超過正常值，引起事故疏水門動作。

      加熱器的水位是加熱器安全經(jīng)濟運行的重要監(jiān)視調(diào)節(jié)參數(shù),水位過高將引起出口水溫降低,端差增大,抽汽管道水擊,嚴(yán)重時汽缸進水,威脅安全運行;水位過低將造成疏水串汽,對疏水管路沖刷較大,同時排擠下一級抽汽,降低了經(jīng)濟性。所以在正常運行中要維持正常的水位，保證加熱器的端差在設(shè)計范圍內(nèi)。
      在機組運行過程中,加熱器水位受機組負(fù)荷、給水流量等因素在合理范圍內(nèi)波動,當(dāng)水位發(fā)生不正常的大幅波動時，就需要從設(shè)備方面查找原因,如加熱器管束泄漏、疏水裝置故障、水位計顯示異常等均可以引起水位的異常波動。

      本故障分析與處理案例很具有代表性,從基本原理的層面分析和解決了故障,具有啟發(fā)性。雖然是-一個閥門,在檢修過程中未按要求嚴(yán)格安裝造成了設(shè)備運行的不穩(wěn)定,不僅影響機組的經(jīng)濟性,甚至影響機組的安全性。

      所以,在設(shè)備運行時除按照使用說明書規(guī)范操作、使用外,在設(shè)備發(fā)生故障查找原因時,要從細(xì)節(jié)出發(fā),認(rèn)真檢點設(shè)備從選型、安裝、調(diào)試、運行的各個環(huán)節(jié),使設(shè)備的工作狀況符合設(shè)備的設(shè)計思想，發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)有性能,保證設(shè)備的安全經(jīng)濟運行。