【正文】 。同時(shí)，感謝圖書管理資料室的全體老師提供的幫助和指導(dǎo)，感謝同學(xué)們在學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)中的鼓勵和幫助，才使我最后順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。從課題的選擇到論文的最終完成，黃老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在設(shè)計(jì)過程中，我遇到了許多問題，從開始對論文概念的模糊到后來思路的逐漸清晰，都要感謝黃老師。我們相信，只要我們正確認(rèn)識到高加正常運(yùn)行對電廠的重要性，在高加的每一個(gè)環(huán)節(jié)都做好工作，將有助于高壓加熱器順利發(fā)揮功效。但作為一種高壓設(shè)備，要完全掌握它，的確存在一定的技術(shù)難度，設(shè)備可用系數(shù)等指標(biāo)并未達(dá)到完美程度，暴露出從設(shè)計(jì)制造已至運(yùn)行檢修仍存在很多不足之處，有待提高。60年代的高壓機(jī)組大多采用螺旋管集箱式，70年代以后大多采用管板式。說明了高加對發(fā)電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性起著非常重要的作用。為了預(yù)防這一事故的發(fā)生，當(dāng)高加停運(yùn)后，需降負(fù)荷運(yùn)行。 結(jié)論根據(jù)弗留格爾公式的論證可知：高加停運(yùn)后中、低壓缸進(jìn)汽量增大，壓差變大，導(dǎo)致軸向推力增大。故式（）與式（）都是近似式。分母的第二項(xiàng)。若，則可用、用、來計(jì)算。若這時(shí)噴嘴出口速度仍小于臨界值，則全級肯定是亞臨界工況，那么 =代入式（）得設(shè)計(jì)工況為亞臨界工況的流量方程： 同理，可寫出工況變?yōu)閬喤R界工況的流量方程： 兩式相比，并考慮：(1)亞臨界工況下比容變化較小，經(jīng)許多計(jì)算表明；(2)；(3)=；令，則 （）這是級的亞臨界工況計(jì)算中的一個(gè)比較準(zhǔn)確的公式，只有帶來誤差，但很小。若級內(nèi)噴嘴和動葉出口氣流速度均小于臨界速度，則稱該級工況為亞臨界工況。則上式變?yōu)?=是上式的解，即=，或=。為了簡化，可以認(rèn)為噴嘴流量等于動葉流量，這時(shí)噴嘴在設(shè)計(jì)工況和變工況下的連續(xù)方程可寫成 由于噴嘴在設(shè)計(jì)工況和變工況下均處于亞臨界工況，故斜切部分沒有偏轉(zhuǎn)，噴嘴出口面積A不變。級內(nèi)的噴嘴葉柵或動葉柵兩者之一的流速達(dá)到或者超過臨界速度，就稱該工況為級的臨界工況。為了保證汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，就必須弄清汽輪機(jī)的變工況特性。 高壓加熱器投運(yùn)率高壓加熱器停運(yùn)后，中壓缸抽氣量減少，中低壓缸蒸汽量變大。上述制度的執(zhí)行，有力地提高了高壓加熱器的投運(yùn)率。近年來廠部重點(diǎn)加強(qiáng)了對高壓加熱器停運(yùn)率的考核力度，規(guī)定高壓加熱器年投運(yùn)率在92%以上，并做到獎罰分明。因此，在投、停高壓加熱器時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行操作規(guī)程，注意減小加熱器的熱應(yīng)力。 運(yùn)行方面的改進(jìn)目前，操作人員在高壓加熱器啟、停時(shí)，操作方法不當(dāng)，主要是溫度變化控制不合理，投運(yùn)、停運(yùn)的速度過快。據(jù)此高壓加熱器疏水管尤其是至高壓除氧器前彎頭處，發(fā)生泄漏次數(shù)明顯減少。 降低高壓加熱器停運(yùn)率的途徑 檢修方面的改進(jìn)以前高壓加熱器疏水管的材質(zhì)為20號碳鋼，其抗汽、水兩相流體的沖刷能力差，易發(fā)生泄漏現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)高加水位異常升高；疏水閥全開仍不能阻止水位上升；危急疏水閥頻開。觀察籠罩內(nèi)壁小孔周圍是否有結(jié)垢，如有結(jié)垢需完全清除。高加水位控制儀表必須在每次小修時(shí)例行更換，熱工室應(yīng)備有足夠的備品隨時(shí)整套更換。較小的開度只會降低高加殼側(cè)運(yùn)行壓力，引起整個(gè)高加組的運(yùn)行異常。不要減小高加進(jìn)汽閥的開度設(shè)定值，這個(gè)閥門在任何工況下都應(yīng)處于全開狀態(tài),除非高加解列退出運(yùn)行。所有機(jī)組都應(yīng)將高加水位監(jiān)測納入中央集控室重點(diǎn)水位監(jiān)測目標(biāo)范圍。對于雙列布置的百萬機(jī)組超超臨界高加，應(yīng)合理分配二列高加的給水份額，避免某一列高加過載雖然每列高加都是按75%總給水流量設(shè)計(jì)的，但這并不意味著任一列高加都可以長期超負(fù)荷運(yùn)行而不出現(xiàn)任何問題。實(shí)際操作時(shí)，可以將給水出口溫度值作為溫升率，溫降率的判定依據(jù)。建議高加能隨機(jī)滑啟滑停。高加配套件儀表要采用高溫型，所有配套閥門都要選用高溫高壓型，應(yīng)選配質(zhì)量過硬，信譽(yù)好的供貨商的產(chǎn)品。高加內(nèi)件中凡是容易遭受高溫直接沖擊的部位，要盡量采用耐高溫耐沖蝕材料。但就是這微小的垢層，對2 mm以下的小孔會產(chǎn)生較明顯的流通量改變，進(jìn)而改變調(diào)節(jié)閥小開度工況下的調(diào)節(jié)特性，調(diào)節(jié)性能變壞，水位不穩(wěn)，最終造成高加運(yùn)行故障。在特定工況下,疏水通過小孔產(chǎn)生壓降，在小孔背面形成汽蝕或沖蝕，導(dǎo)致金屬表面組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化并形成微小結(jié)垢。高加疏水多采用具有等百分比調(diào)節(jié)特性的調(diào)節(jié)閥，這種調(diào)節(jié)閥的閥芯多為籠罩式多孔分布型，根據(jù)不同的開度和通流量，布置開孔的直徑大小和數(shù)量。但直到現(xiàn)在還是有一部分老機(jī)組仍然在采用基地式儀表控制高加水位。90年代中后期，數(shù)字中央集控系統(tǒng)(DCS)逐步被電廠采用，隨著業(yè)界對高加水位重要性的逐步認(rèn)識，各電廠紛紛把高加水位納入中央控制室重點(diǎn)監(jiān)控的目標(biāo)范圍。這種頻繁的報(bào)警解列，使機(jī)組運(yùn)行極不穩(wěn)定，以致有的電廠干脆大幅調(diào)低水位設(shè)定值，以圖穩(wěn)定水位，避免報(bào)警。由于氣動信號傳遞速度慢，遠(yuǎn)距離傳輸阻尼大，信號衰減嚴(yán)重，往往不能及時(shí)對疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整，特別是在高加水位波動較大時(shí)，往往無法及時(shí)跟蹤監(jiān)測有效調(diào)節(jié)?；厥絻x表由氣動(電動)水位調(diào)節(jié)儀表組成，根據(jù)事先設(shè)定的基準(zhǔn)值，儀表能通過比例積分回路輸出信號，控制疏水調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)并自動修正實(shí)際水位與設(shè)定水位之差值，直至完全吻合。這個(gè)系統(tǒng)由疏水調(diào)節(jié)閥，水位信號檢測、轉(zhuǎn)換、發(fā)送和控制裝置等組成。這種系統(tǒng)配置要求運(yùn)行人員在投高加時(shí)，切不可操之過急，必須先開注水門暖機(jī)，等到閥前閥后壓差較小時(shí)，才可開啟三通閥，并且開的過程必須分段進(jìn)行，不可一次拉到全開啟。從實(shí)際使用情況來看，即使原裝進(jìn)口的閥門，也會經(jīng)常泄漏，給安全運(yùn)行帶來威脅，有的電廠干脆將其封堵。特別是國產(chǎn)閥門，往往啟跳一次后就會泄漏。汽側(cè)安全閥由于有排量要求，通常選配全啟式安全閥，并且口徑比較大。經(jīng)常有這類事例發(fā)生：高加本體完好可用，但配套閥門故障難以修復(fù)，從而造成高加長時(shí)期的停運(yùn)，給電廠帶來經(jīng)濟(jì)損失。高加系統(tǒng)配套件較多,歸納起來主要有三類:(1)安全檢測裝置；(2)給水旁路系統(tǒng)閥門；(3)水位控制儀表閥門。(3)有的電廠在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)某1個(gè)高加進(jìn)汽壓力偏高，有時(shí)高出設(shè)計(jì)值很多。(2)高加水側(cè)投入后，熱態(tài)工況下，高加的進(jìn)閥門的打開，沒有按限定的溫升率；或者3個(gè)高加汽側(cè)投入沒有按壓力從低到高的順序逐步投入；或者3個(gè)高加汽側(cè)同時(shí)投入的速度差別太大，造成力較高的高加先全開進(jìn)汽閥，壓力低的高加進(jìn)汽沒有全開。這2種工況中，如果操作不遵守限定的溫升率，在短時(shí)間內(nèi)，高加從常溫常壓迅速上升到高溫高壓，這巨大的溫度壓力沖擊，會使高加遭受巨大的傷首當(dāng)其沖的是高加水室內(nèi)件變形，緊固件損壞，焊開裂，造成給水短路。如果高能夠隨機(jī)組冷態(tài)正常投運(yùn)，滑啟滑停，這是最好的停模式。上一級高加的損壞是可想而知的。也就是說，下一級高加的加熱蒸汽，是由上一級高加增加額外抽汽量來供給，而本級高加的蒸汽口自動被堵塞。所以高加的進(jìn)汽是不受管道閥門控制的，即稱之為不調(diào)整抽汽。在這個(gè)過程中，蒸汽急速冷凝，比容迅速變小，這種比容的巨大變化，對加熱蒸汽形成了有力的抽吸作用。高加組一般由3～4個(gè)高加串聯(lián)組成，每1個(gè)高加的疏水采用逐級疏水進(jìn)入到下級高加，末級高加的疏水疏入除氧器。 低水位引起爆管上節(jié)已經(jīng)論述到水位失控，不僅會造成疏水冷卻段的損壞，還會引起過熱蒸汽冷卻段進(jìn)汽口蒸汽超速。(關(guān)于這一點(diǎn)在下面一小節(jié)論述)。正確的做法是將蒸汽進(jìn)入過熱蒸汽冷卻段的進(jìn)口區(qū)盡量加大，以降低高溫蒸汽對換熱管外排的直接沖擊。但當(dāng)蒸汽流速過高，破壞了換熱管外表面的凝結(jié)膜，將會使管材金屬與高溫蒸汽直接接觸，導(dǎo)致?lián)Q熱管的金屬熱應(yīng)力急劇上升，并達(dá)到金屬材料破壞極限強(qiáng)度值，在管內(nèi)高壓作用下爆管。其形成機(jī)理是：蒸汽進(jìn)口區(qū)外排管迎風(fēng)面換熱管受到高溫過熱蒸汽的直接沖擊。這一區(qū)域的爆管損壞占了總爆管的50%以上。從管束橫截面的分布圖分析，主要損壞區(qū)域集中在管束上部外圍，和下部外圍靠近水位面，以及管束中部區(qū)域。總結(jié)這些年電廠運(yùn)行實(shí)際案例，造成高加故停運(yùn)的最主要因素是高加換熱管束的損壞。這不僅因?yàn)楦呒油哆\(yùn)與否直接與電廠出力和經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)，而且會直接影響整個(gè)機(jī)組的安全性。近年全國各電廠發(fā)生的高壓加熱器故障情況，主要由管束爆管、水位失控、配套件發(fā)生故障及操作不當(dāng)所引發(fā)。此時(shí)只需逐漸開啟加熱器的進(jìn)汽門即可，進(jìn)汽門的開啟速度應(yīng)使給水溫度變化率在34℃／分的范圍內(nèi)。另外，加熱器通水后，為減少高溫高壓抽汽對加熱器的熱沖擊，應(yīng)逐漸地提高汽側(cè)壓力，一般先將汽壓提高到1/3的工作壓力，并停留一段時(shí)間， 然后將抽汽壓力提高到1/2的工作壓力，再停留一段時(shí)間，即可將進(jìn)汽門全開。高壓加熱器的啟動還分為冷態(tài)和熱態(tài)兩種情況。當(dāng)機(jī)組滑停時(shí)，汽輪機(jī)打閘以后，高壓加熱器水側(cè)即可停止。在這種情況下，加熱器水側(cè)進(jìn)出口閥門、進(jìn)汽門、疏水門、空氣門均處于開啟狀態(tài)，自動保護(hù)投入，汽側(cè)放水門關(guān)閉，水側(cè)管系為通水運(yùn)行。高壓加熱器的這種隨負(fù)荷高低的啟停方式，具有操作可單獨(dú)選行，與機(jī)組啟停操作無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，但它受負(fù)荷的限制．對于負(fù)荷變動頻繁的機(jī)組，則帶來較大的麻煩，對經(jīng)濟(jì)性也不利。當(dāng)給水走旁路后，關(guān)閉水側(cè)入口和出口門的強(qiáng)制手輪。然后開啟抽汽管上的疏水門。最后，關(guān)閉抽汽管上逆止閥前、后的疏水門，注意檢查出口給水溫度的上升情況以及加熱器的運(yùn)行是否正常。加熱器預(yù)熱后，開啟啟動門，使自動進(jìn)水和旁路聯(lián)成閥升起，給水通過加熱器內(nèi)部管系，并頂開出口逆止門，冠水正常后，切斷旁路，關(guān)閉啟動門和汽側(cè)放水門，緩慢開啟抽汽管上的來汽門。預(yù)熱后打開水側(cè)進(jìn)、出口閥門的強(qiáng)制手輪，開啟注水門，向加熱器水側(cè)注水，隨著注水壓力的上升，開啟水室放空氣門，當(dāng)見水自空氣門流出后關(guān)閉空氣門。檢查確認(rèn)各部正常后，先稍開該抽汽管的來汽門、逆止閥前后的疏水門，同