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自由浮球式蒸汽疏水阀在电厂的应用

 巡检司电厂装有4台武汉汽轮机厂生产的N25-35-1型汽轮机,1979年投产。每台机回热循环配有2台高压加热器,1台除氧器,2台低压加热器。高低压加热器所配疏水器为浮子式疏水器,其工作原理是利用浮子作为机构感受元件,当加热器中疏水水位变化时,浮子通过传动杠杆和连杆与疏水器的执行机构相连,通过滑阀的开大或关小达到控制加热器水位的目的。

  浮子式疏水器运行1~2 a后,由于机械传动部件锈蚀、磨损、卡涩等而导致疏水器动作不灵活、卡死等现象,导致加热器无水位运行,机组热经济性降低,检修维护工作量增大。巡检司电厂4号机在安装时就没有安装疏水器,多年来为无疏水器运行,造成了很大的经济损失。

1、自由浮球式蒸汽疏水阀原理概述  
  自由浮球式蒸汽疏水阀是根据浮力原理使阀体内浮球随水位变化,浮球升降运动,以达到阀门启闭排水阻汽作用,其结构简图见图1。启动时,阀内双金属片凹面朝上,保持排气口开启,阀内空气自动排出。当凝结水进入时,浮球因浮力而上升,空气和凝结水同时排出。当热凝结水和蒸汽进入时,温度使双片金属变形凹面朝下,靠压差关闭排气口。根据凝结水量多少和水位变化浮球自动升降调节阀座孔开度,连续排放凝结水。当凝结水停止进入时,浮球靠自重下沉,封闭座孔。由于阀座孔总是在凝结水位以下,形成水密封,所以极少漏蒸汽,起到排水阻汽作用。

2 改造及改后运行情况
2.1 改造情况
  经过多年的收资和调研,根据自由式浮球蒸汽疏水阀的工作原理和特点,结合电厂实际,1994年巡检司电厂选择了国家第11批节能推广项目中的由成都航空仪表公司研制生产的自由浮球式蒸汽疏水阀,对原疏水器在1号机高压加热器上首xj****行试验性改造,经过近2 a的运行观察,证明该种疏水阀不仅适用于冶金、化工、纺织、石油等行业的蒸汽加热设备,同样能满足火电厂加热设备的要求,且工作可靠,无噪音,漏汽率低,能保证加热器有水位运行,节能效果显著,使用寿命长。1996年开始对4台机高低加热器的疏水器全部进行了改造,运行至今未发生汽水混合和其它问题,值得推广运用。
2.2 运行情况
2.2.1 原浮子式疏水器运行情况。巡检司电厂回热循环疏水为逐级自流,一、二级高加疏水送除氧器,低加疏水经疏水泵可至除氧器亦可切换至凝结器,高低加之间装有疏水连通门。原浮子式疏水器不能正常投入运行,导致发生下列问题:a.加热器无水位运行,危及加热器的安全运行;b.高一级加热器的疏水汽水混合流入低一级加热器中汽化放热,对该级加热器的回热抽汽具有“排挤”作用,从而减少了低一级加热器的抽汽量,而多耗用了高一级品质较高的回热抽汽,使得蒸汽焓值未能得到充分利用,机组热经济性降低;c.疏水汽水混合进入除氧器,不仅弱化了三段回热抽汽的设计,造成机组回热循环效率降低,使除氧器温度、压力难以调整控制,还造成疏水管道带汽震动,影响了机组安全经济运行;d.低加疏水汽水混合,造成疏水泵不能正常投运,疏水汽水混合排入凝结器,增加了机组冷端损失和凝结器热负荷,凝结器真空难以维持;e.疏水汽水混合冲刷管道严重,平均不足2月即有1个弯头被冲刷泄露,不仅影响高加投入率,还增加了检修维护工作量等。
2.2.2 改造后运行情况。改造后,巡检司电厂汽机车间用1 a多的时间对该种疏水阀进行数据采集、整理、分析、计算,综合如下(额定负荷):
    a.机组每小时平均节约蒸汽约500 kg,可多发电110 kW·h,折合标煤约49.83 kg。
  b.机组2级低加疏水(温度约70℃)11.78 t/h不再排入凝结器冷却,经疏水泵打入一级低加出口主凝结水,进入二级低加加热后送入除氧器,使得疏水水温得到有效利用,减轻了凝结器负担,保证了凝结器真空。
  c.加热器疏水泵投入正常运行,11.78 t/h疏水(凝结水温度平均39.9℃ )中有约30℃的温升得到有效利用,折合标煤约43.9 kg。
  d.疏水管道平均14个月左右泄露检修维护1次,大大提高了高加投入率,减少了检修维护工作,亦节约了检修费用。
 
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