火电厂闭式水系统压力波动原因分析.pdf

第 1 2 卷2 0 1 0 年 第 7 期 电 力 安 全 技 术 J 火电厂闭式水系统压力波动原 因分析 黄仙明 厦 门华夏国际 电力发展有 限公 司，福建厦 门 3 6 1 0 1 2 [ 摘 要]介绍 了火电厂闭式冷却水系统压 力波动异常引发的 2起事故，并对事故经过进行 了分析和研 究，找出了闭式冷却水系统压力波动的原因，提 出防止闭式冷却水系统压力波动的措施和技术改进措施。 [ 关键词]闭式冷却水 系统 ；压 力波动 ；排 气 某电厂机组总容量为 1 2 0 0 MW ，一期工程 2 3 0 0 MW 发电机组 ，l ，2号发 电机采用水氢氢冷却 方式 ， 于 1 9 9 6 年底建成投产发电；二期扩建2 X 3 0 0 Mw 机组，3 ，4号发 电机采用双水内冷冷却方式， 于 2 0 0 6 年建成投产发电。从电厂 4台机组闭式水系 统近几年运行情况来看 ，闭式水系统压力存在着不 同程度的波动 ， 严重时甚至导致机组跳闸。因此 ， 对 闭式水系统产生压力波动的原因进行探讨，提 出防 范措施 ，以确保闭式水系统正常运行。 电厂闭式冷却水系统作为单元机组内各辅机及 其相关系统的冷却水源 ，对机组的安全稳定运行起 到相当重要的作用 。它 的主要服务对象除各辅机 、 油站、油系统外 ，还包括炉内高温架和精处理装置 取样器。单元机组配备一个 2 0 1 T I 。 水箱作为闭式冷 却水系统的补水。2 0 i n 水箱的补水有 2 路 ，一路为 凝结水 ，另一路为输送泵出 口。闭式冷却水系统的 补水由落差管气动阀 自动控制，维持落差管在正常 水位。闭式冷却水系统配备 3台水泵 ，其中2台作 为正常工作泵 ，另 1台作为备用。 1 事件经过 1 ． 1 事件 1 经 过 2 0 0 6 0 4 - 2 6 ，2 号机组负荷 2 5 0 Mw 运行，2 A 闭式水泵运行，2 B闭式水泵备用 ， 闭式水系统压力 为 0 ． 5 2 MP a ，2 号炉 3台炉水泵运行正常。 0 9 1 2 ，2号机 B TG盘上炉水泵冷却水流量低 报警 。检查发现 C R T画面上 2 B、2 C炉水泵闭式水 流量低报警 ，而炉水泵 电机温度正常 ，立即安排工 作人员就地检查后发现，各炉水泵 电机冷却水流量 波动。同时安排巡操至2 号机除氧层 ，开启 2 0 1 T I ， 水 箱至炉水泵冷却水供水手动门。经一段时间后 ，就 地电机冷却水流量仍波动。检查 C R T上参数曲线发 现 ，闭式水系统压力降至 0 ． 2 5 MP a ，且仍在波动 。 2 B闭式水泵因压力低 自启动 ，但闭式水系统压力仍 在 0 ． 2 5 MP a波动。就地检查发现 2 台闭式泵泵体正 常 ，C R T画面上 闭式泵 出口水压力低仍报警 ，且闭 式泵 电流都在波动。安排工作人员就地开启 闭式水 至锅炉侧母管放气阀进行放气 ，检查落差管水位正 常并同时加强闭式水补排 。 0 9 3 9 ，2号炉 3台炉水泵因失去冷却水跳 闸， 锅炉 MF T。经调查 ，2号机组跳闸原因为锅炉所有 炉水泵失去。 1 ． 2事件 2经过 2 0 0 8 -1 0 1 8 ，l 号机组带 3 0 0 MW 负荷运行， 1 A闭式水泵运行 ，1 B闭式水泵备用，闭式水母管 压力为 0 ． 5 2 MP a ，机组各参数运行正常。 l 9 4 l 2 2 ，运行人员发现 1 号机闭式水压力 由 0 ． 5 2MP a突然升高至 0 ． 5 7 MP a ，其后立即自行恢 复回至 0 ． 5 2MP a 。 1 9 5 4，l号机 闭式水压力开始 下降且频繁波 动，同时 l A闭式水泵电流也频繁波动 。随后 ，系统 压力缓 慢下降，并且在 0 ． 1 3 MP a ～0 ． 3 MP a 之间波 动。运行人员根据现象分析判断，由于闭式水系统 中积存空气 ， 导致水压不稳而引起频繁波动。因此， 立 即派巡操至就地手动开启落差管补水旁路阀，对 落差管强制补水 ；同时 ，对 闭式水系统相关排气点 进行连续排气。全面检查闭式水系统相关 CRT 画 面 ，发现 闭式水用户中主机润滑油温调 阀、氢冷器 温调阀、 定冷水冷却器温调阀开度均在频繁波动， 将 各温调 阀切至手动稳定开度 ，同时启动凝结水输送 泵对 2 0 i T I 。 水箱补水。 2 0 2 5 ， 就地发现 闭式水落差管溢流管 口存在间 歇 吸气，采取I 临时措施进行封堵 ，并逐渐关小氢冷 器温调 阀前的隔离 阀。 2 0 5 9 ，闭式水压不再大幅波动而缓漫上升，最 高升至 0 ． 4MP a 。 一 一 J 电 力 安 全 技 术 第 1 2 卷 2 0 1 0 年 第 7 期 2 1 3 5 ，闭式水压恢复至 0 ． 5 MP a ，待压力稳定 后停运 1 B闭式水泵并投入备用，并持续加强对整个 闭式水系统各进、回管各排气点进行排气，逐渐关 小落差管补水 ，保持微小溢流水量 。 2 事故原因分析 闭式水压力波动异常基本可分为 3 个阶段 第 1阶段 闭式水系统 内空气聚集造成闭式水 压力轻微波动 ； 第 2阶段 闭式水系统各温调阀开度波动 ，增 加了闭式水压力波动幅度 ； 第 3阶段 落差管水位随系统压力波动大幅变 化， 造成闭式水落差管溢流管 口存在间歇吸气现象 ， 闭式水回水至闭式泵进 口段内积气严重，加剧了闭 式水压力波动幅度。 其中第 3阶段是恶性循环过程 ，是造成闭式水 系统最终失压的主要原因。 在第 1 阶段 中，闭式水系统 内空气积聚的原因 有 1 机组在大、小修后各系统投入时问存在先 后 ，闭式水系统在某些死角可能存在积气 ； 2 在正常运行中，长期未对 闭式水系统各排 气点进行排气 ，造成其他排气点空气积存 ； 3 闭式水水侧系统检修结束后 ，没有很好地 进行注水排空气。 在第 2阶段处理闭式水压力波动时 ，虽然对 闭 式水系统进行了大量的补水及排气 ，但由于各个闭 式水温调阀随着温度的变化而引起开度波动，特别 是主机润滑油温调阀和氢冷器温调阀管径大 ，调节 阀大幅波动增加了闭式水系统压力波动幅度。 由于 1 ，2 号机闭式泵出口逆止阀是重锤式的，此逆止阀 重锤会在一定范围内摆动 ，也会造成闭式水压力的 波动。 在第 3阶段中，由于闭式水系统压力波动 已造 成闭式水回水压力波动，回水压力升高时部分闭式 水从落差管溢流口溢 出；回水压力降低时因落差管 水来不及补水， 就从落差管溢流口吸 j 夸气。此时吸 气大都从落差管进入 ，同时落差管处的空气无法排 出。这样就对落差管补水造成了排斥 ，引起闭式泵 进 口段内积气严重 ， 造成闭式泵出水时偶尔打空泵 ， 闭式水压力波动幅度大大增加 ，加剧了闭式水从溢 流 口溢 出和从溢流 口吸入空气 ，最终造成闭式水 系统内空气大量积聚， 导致了闭式水系统最终失压。 一 9 3 防范措施及改进建议 3 ． 1 避免闭式水系统内空气积聚的防范措施 1 要求现场运行人员严格按闭式水系统排气 操作卡执行 ，对定点部位进行定期排气工作。排气 前应适当加大落差管溢流并保持，避免排气过程 中 落差管水位下降较多，导致吸气。每个排气管的排 气应保证足够的时间 ，至少应大于排完排气管段上 积存水的排出时间。在排气过程中应特别注意跟踪 落差管水位。 2 排气过程中工作人员应注意观察排气情况， 避免排气时间过长而造成吸气。 若排气管口出现吸气隋 况， 应立即关闭放气阀， 提高落差管水位后重新再排气。 3 监盘人员应加强对闭式水压力及闭式泵电 流的变化趋势曲线的跟踪。 若 出现闭式水水压变化， 应及时分析原因并进行相应处理 ，避免水压波动的 进一步加剧 。 4 在 机组正常运 行 中，闭式水 温应保持在 2 8℃～3 1 ℃之间，避免水温过低或过高，造成闭式 水系统各温调阀工作在非线性区域。 5 落差管的水位应保持在高限运行，尽可能 提高闭式水系统的静压。 6 闭式水系统特别是冷却器检修结束后，应 进行注水排气。 3 ． 2 闭式水压力波动处理 中的注意事项 1 在闭式水压波动排气过程 中，应及时启动 输送泵 ，向 2 0 m 水箱补水，注意 2 0 I Y l 水箱水位。 避免 2 0 m 水箱水位偏低，导致闭式水系统直接从 落差管处吸气 ，扩大事故。 2 跟踪各闭式水用户的温调阀调节情况，避 免长时间大幅度波动。 3 ． 3 避免闭式水系统压力波动的技术措施 1 取消落差管 ，补水直接由2 0 m 水箱补到闭 式水回水管 ，防止溢流口吸气。 2 炉水泵闭式冷却水系统中增加备用冷却水 泵 ， 当压力发生波动时启动冷却水泵以保护炉水泵， 避免机组跳闸。 3 改造闭式水泵重锤式出口逆止阀，选用更 合理的阀门。 采取相应防范措施后 ，经过近 3个月对闭式水 系统压力情况的跟踪，闭式水压力波动幅度 已明显 减少。通过每天 1 班次定点部位的排气， 排气量也较 以往减少，闭式水压力大幅波动现象已消失，有力 地保障了机组安全运行。 收 稿日 期 2 0 1 0 0 2 0 2