一起1000MW機組工業(yè)水壓力波動的原因分析及改進措施

第第頁一起1000MW機組工業(yè)水壓力波動的原因分析及改進措施摘要：本文介紹了一起1000MW火力發(fā)電機組工業(yè)水系統(tǒng)母管壓力異常波動的現(xiàn)象，并對母管壓力波動的原因進行分析查找，提出相應(yīng)的改進措施，工業(yè)水系統(tǒng)的運行可靠性得到提高，對有類似工業(yè)水配置的機組提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工業(yè)水；壓力波動；原因分析；改進措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.037

1引言

我廠是沿海電廠1000MW火力發(fā)電機組，其中閉式工業(yè)水的功能是向汽輪機、鍋爐和發(fā)電機的輔助設(shè)備提供冷卻水。該系統(tǒng)為一閉式回路，用循環(huán)水流經(jīng)閉式循環(huán)冷卻水熱交換器來冷卻閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水。由于地處海濱沿海地帶，為了節(jié)約淡水，并考慮到用水設(shè)備的材質(zhì)，除凝汽器、閉式冷卻水熱交換器、水環(huán)式真空泵冷卻器采用海水冷卻外，其余設(shè)備全部采用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)（單元制），因此工業(yè)水系統(tǒng)的正常運行對機組的正常運行有著重要的意義。近期我廠出現(xiàn)工業(yè)水系統(tǒng)周期性壓力波動，懷疑點眾多，本文通過對工業(yè)水系統(tǒng)壓力波動的分析、判斷，查找到了工業(yè)水壓力波動的根源，并提出了合理的改進措施，提高了工業(yè)水系統(tǒng)安全運行的穩(wěn)定性。

2工業(yè)水壓力波動的經(jīng)過及查找

2.1發(fā)現(xiàn)過程

2015年7月28日，機組正常運行過程中發(fā)現(xiàn)工業(yè)水系統(tǒng)壓力每隔2-3個小時出現(xiàn)周期性波動。運行人員從#3B工業(yè)水泵進口濾網(wǎng)對系統(tǒng)進行排空氣，有大量空氣排出且排出的水呈乳白色，此現(xiàn)象應(yīng)為工業(yè)水系統(tǒng)中含有大量氣泡引起。立即對工業(yè)水系統(tǒng)進行多次連續(xù)排空，在空氣排盡一段時間內(nèi)工業(yè)水母管壓力波動頻繁度減輕，但過一段時間后工業(yè)水系統(tǒng)壓力依舊出現(xiàn)頻繁的周期性波動，懷疑不是簡單的工業(yè)水系統(tǒng)積存空氣引起，而是有連續(xù)帶壓空氣進入工業(yè)水系統(tǒng)造成此種異?，F(xiàn)象。

立即調(diào)查運行歷史曲線，在7月27日工業(yè)水壓力就已經(jīng)出現(xiàn)了波動，通過廠級監(jiān)控系統(tǒng)的過程回放并調(diào)查機組操作日志發(fā)現(xiàn)以下疑點：

（1）7月27日9：50，查看儀用空壓機、輸灰空壓機及工業(yè)水系統(tǒng)壓力曲線，當輸灰空壓機的壓縮空氣母管壓力大于空壓機冷卻水母管壓力后，工業(yè)水母管壓力即出現(xiàn)了波動，如圖1所示。

（2）#9輸灰空壓機正是此時由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為備用狀態(tài)。經(jīng)以上兩個現(xiàn)象可以初步判斷輸灰空壓機母管的壓縮空氣漏入工業(yè)水系統(tǒng)，因#9輸灰空壓機檢修工作剛完成，重點懷疑#9輸灰空壓機檢修質(zhì)量不合格。

通過對輸灰空壓機現(xiàn)場與工業(yè)水系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)進行仔細分析，存在泄可能的是輸灰空壓機冷卻系統(tǒng)，其冷卻器及冷卻水管路布置如下圖2所示。

據(jù)此，可以通過隔離輸灰空壓機工業(yè)水進回水電動門，工業(yè)水回水電動門前手動門保持打開，此時可拆開工業(yè)水回水電動門前壓力表，判斷是否有空氣漏入輸灰空壓機進回水電動門之間的冷卻器中。如果存在泄漏，輸灰空壓機冷卻器內(nèi)的壓縮空氣會從拆除壓力表引壓管排出。

2.2排查方法

由于#9輸灰空壓機冷卻器存在泄漏的可能性最大，首先關(guān)閉#9輸灰空壓機冷卻水進回水電動門、#9輸灰空壓機壓縮空氣冷卻器后的出口電動門，輸灰空壓機出口電動門前壓力變送器壓力出現(xiàn)下降趨勢，然后拆除空壓機冷卻水回水電動門前壓力表，現(xiàn)場拆除壓力表引壓管處有氣水排出，水量多于氣量，壓力變送器壓力迅速下降。當打開#9輸灰空壓機出口電動門，冷卻器內(nèi)再次充滿有壓力的壓縮空氣，此時水側(cè)拆除的壓力表引壓管處噴氣量增大，且氣量明顯多于水量，#9輸灰空壓機壓力變送器壓力迅速上升。重新關(guān)閉#9輸灰空壓機出口電動門，排氣量逐漸減少，壓力變送器顯示壓力慢慢接近于零。

#9輸灰空壓機出口壓力如圖3所示。

通過操作過程#9輸灰空壓機通過冷卻器處泄漏進入工業(yè)水系統(tǒng)得到印證。用以上方法對其它輸灰空壓機進行逐個排查，發(fā)現(xiàn)#8輸灰空壓機冷卻器同樣有空氣泄漏。排查結(jié)束后，考慮到工業(yè)水進回水電動門可能關(guān)閉不嚴的情況，對泄漏的#8、9輸灰空壓機關(guān)閉出口電動門，工業(yè)水進回水電動門，保持壓力表處手動門打開，防止壓縮空氣繼續(xù)進入工業(yè)水系統(tǒng)。同時對工業(yè)水備用工業(yè)水泵進口濾網(wǎng)處進行持續(xù)排空，工業(yè)水母管壓力未再次出現(xiàn)波動，進一步印證了工業(yè)母管波動是由壓縮空氣漏入引起。7月30日，工業(yè)水母管壓力再次出現(xiàn)波動，但波動頻率趨緩，懷疑輸灰空壓機系統(tǒng)排查不徹底。就地重新檢查，發(fā)現(xiàn)#8輸灰空壓機工業(yè)水回水手動門被關(guān)閉，漏入冷卻器的壓縮空氣不能從壓力表處排出而進入工業(yè)水系統(tǒng)，再次佐證了#8輸灰空壓機冷卻器泄漏，并且可以判斷#8輸灰空壓機出口電動門、冷卻水進水電動門關(guān)不嚴。

2.3原因分析及結(jié)論

輸灰空壓機冷卻器為波紋板式冷卻器，長時間運行后波紋板之間的橡膠密封片可能老化變形，造成冷卻器泄漏，當壓縮空氣壓力大于工業(yè)水壓力時，壓縮空氣持續(xù)漏入工業(yè)水系統(tǒng)。

當壓縮空氣漏入工業(yè)水后經(jīng)工業(yè)水泵不斷打循環(huán)，形成細小氣泡混入水中，此時水呈乳白色。當工業(yè)水流動至相對靜止處（如：備用工業(yè)水泵進口濾網(wǎng)處、氫冷器進回水手動門處）時，細小氣泡逐漸釋放出來形成氣柱。以單個氫冷器為例，當氣柱逐漸積滿氫冷器工業(yè)水頂端時，大氣泡重新混入工業(yè)水系統(tǒng)。當大氣泡流動至緩沖水箱補水口時，部分經(jīng)補水管道逐漸上升排出，造成工業(yè)水緩沖水箱水位上漲；剩余氣體流經(jīng)工業(yè)水泵處，造成工業(yè)水泵氣縛，工業(yè)水母管壓力下降。如圖4所示。

3改進措施

（1）在輸灰空壓機冷卻水回水管道上加裝回水鏡，當壓縮空氣泄漏進入工業(yè)水時能夠通過回水鏡觀察。（2）由于備用工業(yè)水泵出口逆止門關(guān)不嚴，工業(yè)水經(jīng)備用工業(yè)水泵逆止門、備用工業(yè)水泵、備用工業(yè)水泵進口濾網(wǎng)處重新進入運行工業(yè)水泵。系統(tǒng)中空氣容易在備用工業(yè)水泵泵體、備用工業(yè)水泵進口濾網(wǎng)處積攢，平時應(yīng)及時進行排空。（3）定期對氫冷器進行排空，防止氣柱產(chǎn)生。在機組停機狀態(tài)下，可以關(guān)閉氫氣冷卻器各分支回水手動門，打開氫氣冷卻器各分支進水手動門，打開氫冷器處工業(yè)水進回水連通管，加大此處工業(yè)水循環(huán)流量，使工業(yè)水系統(tǒng)中空氣盡快釋放，防止出現(xiàn)壓力釋放。（4）鑒于氫冷器是工業(yè)水在汽機房側(cè)最高點，運行中最容易集聚空氣，在調(diào)節(jié)氫冷器各個支路流量時盡量調(diào)節(jié)支路回水手動門，保證進氫冷器內(nèi)冷卻水壓力高一些，有利于氣體的自行排出。（5）在機組大修期間，將空壓機冷卻器由波紋管式改成管殼式冷卻器。

4結(jié)束語

工業(yè)水系統(tǒng)時火力發(fā)電機組的重要組成部分，用戶多，系統(tǒng)復(fù)雜，對機組輔機的正常運行有著重要意義；本文主要針對沿海某1000MW機組的工業(yè)水壓力異常波動進行了詳細的分析，從源頭上找到了問題所在，提出了解決了此類型壓力波動的查找方法及解決措施，對機組的安全運行有重要意義。

參考文獻：

[1]靖海電廠編委會.1000MW機組集控運行規(guī)程（第二版）[M].（內(nèi)部資料），2012.

[2]聶遠志.