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1、 第 2期（总第 79期） 1998年 4月 山 西 电 力 技 术 SHANXI ELECTRIC POWER No. 2( Ser. 79) Apr. 1998 解决高加疏水管道振动的研究 U 崔社 1 2 ) 摘要引用专业技术理论和 TQC因果分析图的科学方法 找出高加水管道振动原因，并通过对发电厂现场回访调研验 证，确认原因的正确性，在太二四期工程设计过程中，提出解 决高加疏水管道振动的办法，对高加疏水系统实施优化和改 进，取得了良好效果 关键词振动汽水两相流动刚度稳定性 中国图书资料分类号 TM621. 4 引言 防止和消除高加疏水管道振动是保证高 压加热器安全投运的条件之一，对提高
2、电厂 机组经济运行水平起着重要的作用。 近年来，高加疏水管道振动一直困扰着 发电厂机组安全经济稳定运行。调查表明，发 电厂机组按常规设计的高加疏水系统管道存 在着高频低幅、低幅高频等不同程度的振动 问题，造成高压加热器不能正常投运 ,直接影 响汽轮机运行的安全性和回热效率如漳泽 电厂 4 200 MW机组，因管道出现低频高 幅振动致使： a) 高压加热器投不上，每台机组每月增 加电厂机组运行费用 10. 72万元； b) 管道保温层脱落； 1) 该设计课题获 “ 山西省建设厅 1994年度山西省工 程勘查设计质量管理小组二等奖 ” 。 2) 崔社，男， 1964年 6月生，山西翼城人 1984
3、年毕业 于太原工业大学电厂热能动力系，学士，工程师。工 作单位： 030001，山西太原市迎泽大街 255号，山西 省电力勘测设计院 C)管道支吊架强度受到一定破坏； d) 管道应力降低，焊接口受到威胁； e) 影响机组安全运行，每台机组每年增 加检修维护费用 3万元 因此 ,解决高加疏水管道振动至关重要。 1管道产生振动的原因分析 结合高加疏水管道系统（见图 1),从专 业工程技术理论分析 :处于饱和状态的高加 疏水从1号高加经调节阀 T1减压后，压力 突然降低，疏水迅速汽化扩容，体积增大，在 管道内部形成汽水两相流动 ,介质流动阻力 剧增，产生汽水冲击现象，引起管道振动，而 调节阀 T1后
4、至除氧器这段管道两相流动介 质的流程越长 ,产生管道振动的效应就会越 大，所以调节阀布置距除氧器距离远是产生 管道振动的一个原因。 应用 TQC科学方法，结合各电厂工程 设计情况，我们绘出了高加疏水管道振动因 果分析图（见图 2),全面地找出了影响管道 振动的原因如下： a)管线布置刚度低； 20 。 山西电力技术 1998年第 2期 b)管道和弯头自身刚度低 ; tl优化前 图 1 200 MW高加疏水管道系统图 C)立管上固定支架位置的设置影响管 系整体稳定性； d)进一步确认调节阀布置距除氧器距 离远是管道产生振动的原因。 为了弄清楚高加疏水管道振动的原因， 我们对省内五个发电厂 工程进
5、行了现场调查 和了解 (详见高加疏水管道振动调查表 1序 号 1至 5)，通过回访调研验证，确认以上两 种方法分析出来的高加疏水管道振动原因的 正确性，并确定调节阀的布置距除氧器距离 远是引起高加疏水管道振动的主要原因。 图 2影响高加疏水管道振动因果分析图 表 1高加疏水管道振动调查表 序号 工程名称 装机容量 MW 管径 mm 管材 工作温度 C 调节阀距除氧器距离 m 系统 管线布置 支吊架 设置 现象 1 永济三期 50 O10V 4 钢 20 189 47. 3 常规 合理 合理 靜页 IS 幅振动 2 漳泽一期 X 100 4 钢 20 203 45. 2 常规 合理 合理 局频低
6、 幅振动 3 大同二厂 5 200 CB19 6 钢 20 190. 7 64. 3 常规 合理 合理 高 |员中低 幅振动 4 太一五期 X 300 CB2K 8 钢 20 188. 3 23. 9 常规 合理 合理 同步员局 频振动 5 漳泽二期 水 200 CB1X 6 钢 20 190. 7 79. 5 常规 合理 合理 低幅尚 频振动 6 太二四期 2 200 CB1X 9 钢 20 190 6. 15 优化 优化 优化 不振动 1998年 4月 崔社 :解决高加疏水管道振动的研宄 21 。 2 实施对策 为了解决高加疏水管道振动这一用户多 年来迫切要求解决的问题，在 “ 太二 ”
7、四期工 程 （ 2 200 MW机组 )设计过程中，根据管道 产生振动的原因分析 ,对高加疏水系统进行 了优化和改进，提出了解决管道振动的方法 2.1 1991年 5月“ 太二 ” 四期工程司令图设 计阶段，对高加疏水系统进行了改进，由常规 系统见图 1(之 a)改进为 200 MW高加疏水 管道优化系统见图 1(之 bh根据工艺流程要 求，通过与热控专业配合，实现了该系统的可 控性和可行性，为调节阀 T1移至除氧器附 近创造了可靠条件。 2. 2机组低负荷时，高加疏水经调节阀 T4 去 4号低加的管路由 10 3 的管道规格加 大为 159 4. 5;机组负荷上升到一定值后， 高加疏水经调节
8、阀去除氧器的管路由 (方 19 6的管道规格改为（方 19 9,增加了管 道壁厚，同时这段管道所采用的弯头，其壁厚 由原来的 6 mm也加大为 10 mm,以加大管 道和弯头的刚底在布置管道时，根据介质参 数的管道热胀冷缩要求和有限空间，进行了 全面分析和论证，让管线少转了两个弯，以加 大管路的刚度通过上述方法，总的效果是提 高了整个管系的自身刚度 2. 3为了加 强固定支架对管系的稳定作用， 管道进行应力计算时，根据管道支吊架间距 的要求 ,对疏水管道立管附近各支吊点位置 做了局部调整，在立管上部 1/3处合理地设 置了固定支架，在管道应力允许的条件下，优 化布置管系各支吊点位置和合理设置支
9、吊架 种类 ,提高了整个管系稳定 f主 3 效果 太原第二热电厂四期工程第一台 200 MW机组于 1993年 12月 19日安全投产，连 续运行了 10 d,在我省投运的同类型机组中 创造了较好的纪录从 72 h试运到 24 h试 运检验情况表明：该机组不论是启停过程，还 是低负荷或者满负荷运行，各种工况均未发 现高加疏水管道振动，保证了 3台高压加热 器的安全投运 太二四期工程两台 200 MW机组先后 投产数年来，高加疏水系统的设备和管道一 直运行良好，安全、经济效益显著（见表 1序 号 6)与不投高加相比较，机组热耗下降 0. 309 kJ/Wh，每台机组每月减少标准燃煤 1 054.
10、 25 t每月节约运行费用 10. 54万元， 同时每台机组每年节约检修维护费用 3万 元 (收稿日期： 199803-14) Study On HP Heater Drain Piping Vibration Cui She (Shanxi Electric Power Exploration and Design Institute) Abstract Causes of HP heater drain piping vibration has been found based on scientific method of special technical theory and cau
11、se and result analysis chart of TQC. Through physical revisit to power plants the correctness of findings have been proven by investigations and study. During design of Tai Yuan No. 2 Power Plant phase 4 project solutions to this vibration were proposed. Optimization and improvement were made on HP heater drain system. It has proven a success. Key words Vibration Two phases of steam and water flow Rigidity Stablity