浅谈锡林热电厂2×300MW机组凝结水再循环管道振动的原因及处理措施

发布时间：2022-03-13 15:50:33 浏览数：次

(内蒙古国电能源投资有限公司锡林热电厂，内蒙古锡林浩特 026000) 
摘要：文章通过对管道的布置，分析了产生管道振动的原因，制定了管道振动的措施，以此消除凝结水再循环管道振动，达到明显的效果。
关键词：管道振动；原因分析；处理措施；效果
中图分类号：TK264.1(226) 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)24—0107—01

内蒙古国电能源投资有限公司锡林热电厂#1、#2机凝结水再循环管路在管道布置方面，存在着一定的缺陷，正常运行中均存在着管道振动的现象，长时间运行后，造成管道支吊架松动、阀门门芯脱落甚至造成管道与排汽装置接口处焊口产生裂纹，严重影响安全文明生产。经过认真分析确定主要原因是调节阀体及阀后管道产生汽化、汽水冲击导致管道发生振动。
1 振动原因
参照有关资料分析：（如图1所示）。

由图分析得知，管道发生振动的可能原因是：①凝结水再循环调节阀选型不当，在调节阀内凝结水发生汽蚀现象，伴随产生强大的冲击力引起的管道振动。②再循环凝结水调节阀为高位布置，而至排汽装置的再循环管道接口为低位布置，此布置不合理，排汽装置接口与调节阀的高差水柱使调节阀内的压力更低（再加上排汽装置内为负压状态）加剧了汽蚀现象。③与调节阀并联的电动旁路阀布置在调节阀的上方，电动旁路阀出口段积气所形成的气囊在冲击力的作用下易胀缩并加剧了管道的振动。④调节阀后的管道管径选型不当，消耗汽水冲击动能的能力不强。⑤管道布置不短捷、不顺畅管道柔性大，容易发生振动。⑥支架设计不合理，不能有效制约管道振动。
2 治理管道振动措施
2.1 缓减气蚀

为减缓或避免调节阀内发生汽蚀现象首先需要营造一个调节阀内压力不低于凝结水饱和压力的氛围，因此，降低调节阀布置位置是一种较为简单的方法(如图2）。

A是布置在U形管段上的凝结水再循环调节阀，为避免调节阀及阀后管段汽蚀，与排汽装置相连的垂直管段H高度＞5.2M［由凝汽器压力14.6Kpa 对应的饱和水焓215KJ/Kg得知再循环凝结水焓220KJ/Kg ，相应的饱和水压力13.6Kpa。调节阀出口侧流速按10m/s 估得动压为49.74Kpa在调节阀内不发生汽化的H值为：(49.74+13.6－14.6)/98×10000/994.7＝4 .99(m)］凝结水在垂直管段H内上升到某一中间点使水的静压力等于水的饱和压力时就开始汽化，继续上升时汽水混合物的平均比容迅速变大，使H水柱产生的压差变小，故在B点下方设节流孔板，以增加阻力提高孔板下的压力，推延中间汽化点，提高调节阀出口处压力。

可见，将凝结水再循环阀布置在U管下部水平管段上，可以营造凝结水在调节阀内不发生汽化的氛围是防止凝结水再循环管道振动有效而经济的措施。

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另外，由图可以看出，凝结水旁路电动阀布置在与调节阀同一标高，使旁路阀出口段不存在存气的气囊，气囊加剧管道的振动现象自然消失。
2.2 管件设置

由上述计算得知，B处汽水混合物的流速很大，为减轻其影响，在节流孔板之后设扩径大小头，以便凝结水汽化并降低流速，然后，在大管径垂直管段上接一T型管至排汽装置，汽化的蒸汽由上部的管道进入排汽装置，这样就能够减轻汽水冲击引发的管道振动。
2.3 支吊架

在调节阀出口管段上设固定支架，当不可预测工况使调节阀内的凝结水发生汽化时，可防止调节阀及其连接管道发生振动，在B处附近设固定支架，以防止凝结水汽化后汽水冲击可能引起的振动，在其他位置适当设置刚性支吊架或限位支架，可以加强凝结水再循环管道的抗震性。
3 结束语

降低调节阀标高，营造凝结水不在调节阀内及调节阀后发生汽化的氛围是解决问题的关键，再配合旁路阀的布置、管件的配置即可消除凝结水再循环管道振动。该方法已在内蒙古能源锡林热电厂实施两年以来，效果明显，彻底解决了这一安全隐患。

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