高压加热器正常疏水调门开度大的原因分析及预防措施

        0 引言
        某电厂共有2台600MW超临界机组，分别于2007年9月、11月投入生产运营。其中#2机组#1高压加热器（以下简称高加）正常疏水调门自2009年5月大修后，同等负荷下调门开度随时间增加而逐渐增大，2台汽前泵电流也逐步增大。为了弄清是高加泄露还是高加疏水调门堵塞，本文将对此现象进行分析。
        1 判断小机最小流量阀是否漏流
        2010-02-25T 11：00，#2机组负荷521MW，关闭A，B小机最小流量阀判断是否漏流。
        试关之前：2A汽前泵电流，57.3A；汽前泵流量，1009t/h；汽泵转速，5218r/min；主汽压力，23.3MPa。2B汽前泵电流，57.9A；汽前泵流量，998t/h；汽泵转速，5209r/min。
        关闭2A小机再循环手动门后：2A汽前泵电流，56.4A；汽前泵流量，970t/h；汽泵转速，5167r/min。
        恢复2A小机手动门后，关闭2B小机再循环手动门：2B汽前泵电流，57.9A；汽前泵流量，975t/h；汽泵转速，5225r/min。
        判断结果：2A小机再循环调门内漏量为30~40t/h，2B小机再循环调门内漏量不大，但内漏存在。
        2 验证高加危急疏水内漏量
        2010-02-25T 13：00，#2机组负荷521MW，逐个关闭高加危急疏水调门手动门，验证高加危急疏水内漏量。
        关闭#1高加危急疏水调门前手动门后，#1高加正常疏水调门开度由78.7%升至82.0%，凝结水泵电流下降约1A，凝结水流量降低约20t/h。
        关闭#2高加危急疏水调门前手动门后，#2高加正常疏水调门开度由42.9%升至54.3%，凝结水泵电流下降6~7A，凝结水流量降低70~120t/h。关闭#3高加危急疏水调门前手动门后，#3高加正常疏水调门开度由24.76%升至28.67%，凝结水泵电流下降约2A，凝结水流量降低40~50t/h。判断结果：根据#1，#2，#3高加危急疏水调门门芯发热现象，判断#1，#2，#3高加危急疏水调门均有内漏（阀门为劣质阀门，小修时更换），内漏量分别为20，40~50，70~120t/h。高加危急疏水调门内漏导致凝结水泵流量增加，520MW负荷时#2机组流量比#1机组大100t/h左右。
        3 判断#2机组#1高加正常疏水调门是否堵塞或高加泄漏
        查阅#2机组#1高加正常疏水调门开度变化及汽前泵电流变化等数值历时曲线（见表1、表2）并进行分析。
        表1分析结果：给水温度变化不明显，在同等负荷下，#1高加正常疏水调门开度随时间增加而缓慢增大。
        表2分析结果：汽前泵电流缓慢增加，汽前泵出口流量变化不大。
        520MW时，#2机组汽前泵出口流量之和比#1机组大120t/h左右。从前面判断小机最小流量阀是否漏流得知，2A小机再循环调门内漏量为30~40t/h，2B小机再循环调门内漏量不大，但内漏存在。361阀至凝汽器电动门存在内漏，内漏量不详。

    表1 #2机组高加正常疏水调门开度及高加出口温度

    表2 #2机组汽前泵电流、出口流量、汽泵转速

        自2009年9月高加堵漏后，#2机组#1高加正常疏水调门开度逐步开大，从30%缓慢增加至80%。#1高加正常疏水调门设计最大流量为126t/h，正常流量为113.8t/h。给水温度、高加端差变化均不明显。小结：#2机组高加没有明显泄露迹象，即使泄露，泄露量也不大。#2机组#1高加正常疏水调门极可能发生堵塞。汽前泵电流缓慢增加可能是因汽前泵泵体存在腐蚀穿孔或汽前泵机械密封间隙超标，造成泵效率降低、给水相当于走再循环，导致汽前泵同等负荷下电流有较大增加。
        4 解决办法
        （1）将#1机组高加进行解列并注水查漏，可彻底查清高加是否内漏。高加解列时，检查高加正常疏水调门线性。
        （2）解体#1高加正常疏水调门进行彻底检查。在机组运行时，可关闭#1高加汽侧进汽电动门，隔离在#1高加正常疏水调门进行检查。
        （3）高加危急疏水调门应尽快更换，其热损失非常大。小机最小流量阀内漏在小修时检查修复，#1高加正常疏水调门小修时进行解体检查。
        （4）在同流量时，#2机组A，B汽前泵电流比#1机组汽前泵明显偏大10A左右，建议电气二次校正电流表。小修时，检查汽前泵入口、出口滤网是否有堵塞现象，泵体是否存在腐蚀穿孔现象。
        5 检修处理过程
        2010-04-06，2机组小修启动，启动前曾进行过高加注水查漏，未发现高加泄露。2010-04-07T10：00，负荷升至570MW，1高加正常疏水调门已全开，但高加水位仍为高二值，疏水不畅。将#1高加汽侧退出运行，关闭#1高加进汽电动门，隔离正常疏水调门进行检修。
        解体#2机组#1高加正常疏水调门时，发现调门阀笼通流部分有4排3mm的小孔，下面2排小孔多数被黑色粉末状物质堵塞，清除干净后，#1高加正常疏水调门恢复正常运行，满负荷时调门开度最大也不超过45%。对#1高加正常疏水调门处的堵塞物进行化学分析，堵塞物中氧化铁的质量分数大于95%。
        6 #1高加正常疏水调门堵塞原因分析
        （1）补水率低。随着炉水的浓缩倍率增大，腐蚀性Cl-在局部浓缩超标，促进炉管腐蚀，产生四氧化三铁腐蚀性产物，而四氧化三铁在水汽系统中溶解度很小，故水汽系统中含铁量不超标。四氧化三铁主要沉积在水流缓慢的地方，在疏水调门开度一定时，门芯堵住的导流孔处水积聚不流动，四氧化三铁大量沉积。在一般情况下，碳钢（尤其是炉侧管道）在高温作用下能形成1层四氧化三铁保护膜，但当溶液中有腐蚀性Cl-时，会产生严重的局部腐蚀（如点蚀）。资料表明：当Cl-的质量浓度>0.4mg/L时，碳钢的腐蚀速率明显增加，腐蚀孔增多，耐腐蚀性降低。
        （2）凝汽器泄露，凝结水中混入大量杂质。尤其是有机物会使凝结水精处理混床进水水质发生较大变化，影响出水水质，有机物在热力系统内的分解产物易引起酸性腐蚀。因#2机组运行2年多未发生过凝汽器泄漏，所以，凝汽器泄露影响因素在该机组不存在。
        （3）在机组启动过程中，水汽系统冲洗不彻底，尤其是启动过程中为加快启动速度，往往不等到汽水完全合格，就进行锅炉升温、升压，造成腐蚀。
        （4）过热器、再热器等高温腐蚀产生的氧化皮脱落，在汽水系统内形成沉积物。
        小结：氧化铁积聚是导致1高加正常疏水调门堵塞的直接原因。由以上分析可知，氧化铁来源于（1），（3），（4）项，因#2锅炉启、停次数很少，所以氧化铁重点来源于（1），（4）项。
        7 防止高加疏水调节门堵塞的措施
        （1）加强机组启动过程中的水汽监督，严格执行给水不合格不进炉、蒸汽不合格不进系统、凝结水、疏水不合格不回收的规定。严禁为了赶时间，不顾水汽品质，强行点火、冲转。腐蚀大多发生在机组启动阶段。
        （2）控制好运行中的水汽监督，保证给水pH值为9.2~9.6，Cl-的质量浓度5g/L，氢电导率0.15s/cm。
        （3）防止过热器、再热器超温造成高温腐蚀，尤其要防止机组启动时的超温。
        （4）保持合适的补水率，不能一味追求过低的补水率。
        （5）做好机组停运时的保护，防止机组停运时发生腐蚀。
        （6）采取给水加氧处理的措施，使炉管形成致密的保护膜。
        （7）遇有停机机会，对开度较大的高加正常疏水调门办票检查清理。机组大、小修时全面清理消除隐患。