為什么要進(jìn)行旋膜除氧器改造？改造前后的遙遙如何？

試問一臺(tái)旋膜除氧器遙遙運(yùn)行30年，還能安全運(yùn)行遙遙嗎？遙遙除氧遙遙，運(yùn)行功率達(dá)到指標(biāo)參數(shù)。下面以大唐發(fā)電廠旋膜除氧器改造前后進(jìn)行分析對(duì)比
大唐發(fā)電廠共有8臺(tái)機(jī)組,總裝機(jī)容量1550MW。1號(hào)機(jī)組為雙缸單排汽凝汽式汽輪機(jī)組,機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)分別由3臺(tái)高壓加熱器、2臺(tái)低壓加熱器和1臺(tái)旋膜除氧器組成。由汽輪機(jī)中抽出的6段抽汽分別供給各加熱器,其中旋膜除氧器加熱蒸汽由4段抽汽供給,抽汽參數(shù)及旋膜除氧器相關(guān)數(shù)據(jù)如下
蒸汽壓力0.37 MPa；
蒸汽溫度318.7℃；
出口水溫147.3℃；
運(yùn)行方式滑壓運(yùn)行；
水箱容積100m3；
遙遙容積75m3
原旋膜除氧器除氧塔為隨機(jī)組配套臥式淋水盤式旋膜除氧器,除氧水箱由安裝單位在現(xiàn)場(chǎng)拼裝。旋膜除氧器已投入運(yùn)行30多年,由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備劣化等問題逐漸暴露。在機(jī)組大修中,發(fā)現(xiàn)了旋膜除氧器水箱筒體母材多處裂紋,檢查結(jié)果表明,設(shè)備老化相當(dāng)嚴(yán)重,如不更換,運(yùn)行中一旦出現(xiàn)遙遙壓、滿水等故障,將導(dǎo)致旋膜除氧器水箱遙遙裂事故的發(fā)生。
因此,在1號(hào)機(jī)組小修中,對(duì)整臺(tái)旋膜除氧器進(jìn)行了改造和更換。
旋膜除氧器存在問題
△水箱原設(shè)計(jì)直徑Φ3400mm,筒體壁厚15mm,在實(shí)際制造中,由于受當(dāng)時(shí)制造條件、材質(zhì)等因素的制約,將水箱的直徑改為Φ3104mm,筒體壁厚僅為10mm,其直徑、筒體壁厚均小于原設(shè)計(jì)。
△原旋膜除氧器水箱上沒有設(shè)計(jì)安全門和緊急放水管,當(dāng)旋膜除氧器壓力或水位發(fā)生異常變化時(shí),難以遙遙設(shè)備的安全。
△水箱內(nèi)部加強(qiáng)環(huán)的焊接工藝、工序較為落后,筒體應(yīng)力難以釋放,造成水箱筒體母材裂紋等問題。
△對(duì)1號(hào)機(jī)組旋膜除氧器及水箱進(jìn)行了遙遙的無損檢測(cè),發(fā)現(xiàn)水箱筒體母材裂紋多達(dá)152處,裂紋大深度達(dá)9mm,裂紋大長(zhǎng)度98mm,鑒定等遙遙為五遙遙,雖然進(jìn)行了挖補(bǔ)處理,但按壓力容器標(biāo)準(zhǔn)仍需更換該設(shè)備。
新舊旋膜除氧器結(jié)構(gòu)的變化
→1.1旋膜除氧器水箱恢復(fù)原設(shè)計(jì),將水箱直徑Φ3104mm,筒體壁厚10mm,恢復(fù)為原水箱設(shè)計(jì)的直徑Φ3400mm,筒體壁厚16mm。水箱總?cè)莘e120m3,遙遙容積100m3。
→1.2旋膜除氧器水箱內(nèi)部加強(qiáng)環(huán)結(jié)構(gòu)的變化原旋膜除氧器水箱內(nèi)部加強(qiáng)環(huán)結(jié)構(gòu)為槽鋼,全圓周焊接,加強(qiáng)環(huán)上未預(yù)留應(yīng)力釋放口,使焊接工序不盡完善,焊接后未做整體的去除焊接應(yīng)力的處理,使水箱母材承受很大的應(yīng)力,水箱筒體母材遙遙易產(chǎn)生裂紋。此次更換的新旋膜除氧器從結(jié)構(gòu)上有了多處改進(jìn)。
→1.3旋膜除氧器及水箱內(nèi)部改進(jìn)采用了目前遙遙際上較“非焊接式真空密封環(huán)”結(jié)構(gòu),加強(qiáng)環(huán)裝在水箱內(nèi)部帶有限制卡板的鋼制卡座內(nèi),其優(yōu)點(diǎn)是加強(qiáng)環(huán)裝在卡座內(nèi),處于游離狀態(tài),不存在焊接時(shí)產(chǎn)生的集中應(yīng)力,對(duì)減少水箱母材裂紋產(chǎn)生可起到重要的作用。
→1.4淋水盤排列組成及除氧區(qū)域遙遙材料的變化改造前淋水盤是在垂直方向上互相交錯(cuò)排列,除氧過程是在碳鋼材料的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的,結(jié)構(gòu)表面氧化腐蝕較為遙遙。改造后淋水盤箱改為“Z”字形排列組成,整個(gè)除氧過程均在不銹鋼材料分隔出的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,大大地提高了設(shè)備的抗腐蝕遙遙能和遙遙壽命。
◇系統(tǒng)變化
◇為防止旋膜除氧器水箱因滿水或汽源壓力變化而引起旋膜除氧器和水箱遙遙壓,新安裝旋膜除氧器在水箱上加裝了安全門。
◇原旋膜除氧器未安裝緊急放水門,在機(jī)組起動(dòng)初期旋膜除氧器沖洗換水時(shí),只能由給水泵入口放水門放水,放水量較小,放水時(shí)間長(zhǎng),延長(zhǎng)了機(jī)組起動(dòng)時(shí)間。
另外。在運(yùn)行中當(dāng)旋膜除氧器水位升高時(shí)也不能及時(shí)的放水。
因此,在這次更換中,水箱上加裝了緊急放水門,以遙遙旋膜除氧器運(yùn)行安全。旋膜除氧器結(jié)構(gòu)如圖
改造后旋膜除氧器運(yùn)行遙遙檢驗(yàn)
★新旋膜除氧器投入運(yùn)行后,各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)、指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值要求。機(jī)組負(fù)荷125MW時(shí)的參數(shù)如下蒸汽壓力0.398MPa蒸汽溫度320℃出口水溫149℃。
★旋膜除氧器給水溶氧均小于5ug/L,在機(jī)組變工況運(yùn)行時(shí),亦能遙遙給水溶氧在合格范圍內(nèi)。
★水箱幾何容積增大后,在遙遙保持旋膜除氧器水箱水位在2000~2400mm時(shí),水箱的遙遙容積較以前增大,可以遙遙的防止因補(bǔ)水等故障造成的旋膜除氧器水位急劇降低,對(duì)防止因旋膜除氧器水位故障而造成的停機(jī)停爐事故的發(fā)生起到了一定的保障作用。
★旋膜除氧器水箱遙遙容積增大,水的熱容量增大,當(dāng)旋膜除氧器壓力瞬間降低時(shí),給水溫度降低要滯后一段時(shí)間,這時(shí)水箱內(nèi)的存水溫度要高于對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度,更有利于溶解氧的析出。
★水箱的遙遙容積增大后相對(duì)的也帶來了一些不利影響,如由于水箱的容積增大,機(jī)組起動(dòng)初期時(shí),旋膜除氧器上水和加熱時(shí)間相應(yīng)變長(zhǎng),延長(zhǎng)了機(jī)組起動(dòng)前期的準(zhǔn)備時(shí)間。