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        電廠開式循環(huán)水系統(tǒng)水藻堵塞的原因及解決措施

        2014-11-22 02:08:40強(qiáng),彭
        電力工程技術(shù) 2014年2期
        關(guān)鍵詞:凝汽器系統(tǒng)

        于 強(qiáng),彭 輝

        (1.國電科學(xué)技術(shù)研究院,江蘇南京 210031;2.江蘇方天電力技術(shù)有限公司,江蘇南京 211002)

        火力發(fā)電廠地處東海灘涂,每年的水草繁殖期一直是循環(huán)水系統(tǒng)最大的薄弱點(diǎn)。新上的2 臺(tái)660 MW超超臨界機(jī)組,由于取水的嚴(yán)格要求及建設(shè)費(fèi)用的限制,循環(huán)水系統(tǒng)依然沿用前期的開式循環(huán)方式。機(jī)組分部試運(yùn)期間恰逢東海海藻災(zāi)害[1],循環(huán)水系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,成為調(diào)試的攔路虎,經(jīng)多方考證首次在電廠大面積采用浮動(dòng)攔污排,并通過試驗(yàn)修改設(shè)備保護(hù)定值,修改設(shè)備運(yùn)行方式等措施成功地解決了難題,確保了機(jī)組的順利移交。

        1 循環(huán)水系統(tǒng)概述

        某火力發(fā)電廠建設(shè)2 臺(tái)660 MW 超超臨界機(jī)組,該工程機(jī)組冷卻用水采用海水直流供水方式,取水構(gòu)筑物均位于裁彎河北岸。由于地理原因,河水北岸流速明顯大于南岸,無論是下游海藻還是上游水草流經(jīng)河道時(shí)均貼近電廠取水口的北岸。電廠采用D3024×14 鋼管將循環(huán)水送至主廠房供機(jī)組冷卻使用,排水由鋼筋混凝土雙孔排水溝道(2×3.0 m×3.0 m)排入大海。系統(tǒng)主要設(shè)備包括循環(huán)水泵、循泵出口液控蝶閥、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗系統(tǒng)、攔污柵及清污機(jī),還包括循環(huán)水管道伸縮節(jié)、取排水構(gòu)筑物、水管溝、凝汽器二次濾網(wǎng)等。循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成如圖1 所示,主要設(shè)備參數(shù)如表1至表3 所示。

        2 現(xiàn)象及問題分析

        2.1 現(xiàn)象介紹

        圖1 循環(huán)水系統(tǒng)簡易圖

        表1 循環(huán)水泵及電機(jī)主要參數(shù)

        表2 框架式側(cè)面進(jìn)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)主要參數(shù)

        表3 凝汽器二次濾網(wǎng)主要參數(shù)

        循環(huán)水受水草影響最初反映在凝汽器入口的二次濾網(wǎng)上,電動(dòng)濾網(wǎng)運(yùn)行不長時(shí)間即發(fā)生卡澀現(xiàn)象,電機(jī)過流保護(hù)工作,通過對(duì)濾網(wǎng)解體發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分卡澀,經(jīng)分析設(shè)備未充分考慮到濾網(wǎng)壓差增大后對(duì)動(dòng)靜間隙的影響,設(shè)備上增大動(dòng)靜間隙,增加電機(jī)的功率,系統(tǒng)上增加反沖洗回水管徑,特別是修改程控方式,在水草多的6 月至9 月,增加反沖洗的頻率和濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度,基本得到了控制。沖管結(jié)束后已是6 月底,循環(huán)水系統(tǒng)開始由于循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)經(jīng)常故障頻繁跳閘,就地檢查后發(fā)現(xiàn)系水藻堵塞旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng),且有破損現(xiàn)象,停止循環(huán)水泵處理。隔離系統(tǒng)并做好安全措施后,拉出旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)發(fā)現(xiàn)幾乎全部濾網(wǎng)網(wǎng)板被水藻堵塞,4 塊濾網(wǎng)鋼架損壞變形,并有22 塊網(wǎng)板被撕破,系統(tǒng)被迫停運(yùn)。

        2.2 DCS 歷史曲線中查詢?cè)?/h3>

        每當(dāng)落潮至最低點(diǎn)左右時(shí),旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)前后液位差就會(huì)增大,差值最大可達(dá)0.6 m,如圖2 所示。

        圖2 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)未堵塞情況

        當(dāng)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)前后液位差大于1.6 m 左右時(shí)就會(huì)造成旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)及循環(huán)水泵的停運(yùn),如圖3 所示。

        圖3 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)堵塞情況

        2.3 水量及水質(zhì)變化方面查詢?cè)?/h3>

        當(dāng)時(shí)正處于梅雨季節(jié),且事故發(fā)生前連續(xù)幾天下雨,大量雨水通過裁彎河匯入海水。經(jīng)項(xiàng)目工程部聯(lián)系相關(guān)單位,得知當(dāng)天在裁彎河上游的射陽河曾開閘放水。

        2.4 綜合分析

        綜上分析,其原因?yàn)槭鹿是耙欢螘r(shí)間雨量較大,上游射陽河開閘放水中夾雜著過多水藻涌入裁彎河,被循環(huán)水泵吸在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)上。再加上當(dāng)時(shí)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)在慢速檔運(yùn)行,附著在旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)上的水藻來不急被沖洗水沖走,造成濾網(wǎng)前后水位差大,濾網(wǎng)后無水,循環(huán)水泵空轉(zhuǎn)跳閘。

        3 問題解決方法及措施

        為保護(hù)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng),考慮到旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)跳閘前水位變化情況(如圖2、圖3 所示),增加了“濾網(wǎng)前后液位差大于1.4 m時(shí),聯(lián)跳旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)”邏輯。但此邏輯中采用的液位信號(hào)保護(hù)為單點(diǎn)保護(hù),同時(shí)考慮到循環(huán)水的重要性及對(duì)整臺(tái)機(jī)組的影響,在DCS 操作屏增設(shè)“投/切”按鈕,在水位信號(hào)不良或者其他特殊情況的時(shí)候,可由運(yùn)行人員將該保護(hù)切除,防止造成不必要的停機(jī)及損壞。為保護(hù)循環(huán)水泵,防止旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)跳閘或損壞后水藻及其他雜物進(jìn)入循環(huán)水泵及管道,增加了“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)故障跳閘,聯(lián)跳對(duì)應(yīng)循環(huán)水泵”邏輯,同樣在DCS 操作屏增設(shè)“投/ 切”按鈕。在裁彎河循環(huán)水泵吸入口增設(shè)了一圈攔污浮筒,浮筒下面懸掛有1.7 m 高度的鋼濾網(wǎng),用于平時(shí)粗濾水中雜質(zhì)及水藻。并定期派人清理濾網(wǎng),將清理出的水藻及垃圾集中處理。為防止旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)損壞時(shí),水藻及其他雜質(zhì)進(jìn)入凝汽器,更換了二次濾網(wǎng)的電機(jī),并在原來只能間隔時(shí)間沖洗的二次濾網(wǎng)基礎(chǔ)上修改了邏輯,增加了連續(xù)沖洗程序,提高了凝汽器運(yùn)行的安全性[2]。積極聯(lián)系地方水利部門,上游射陽河開閘放水,運(yùn)行人員將及時(shí)采用旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)方式。

        通過以上若干措施及方法,該機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)在調(diào)試階段運(yùn)行正常,并順利通過了168 h 滿負(fù)荷運(yùn)行考核,正常運(yùn)行的情況如圖4 所示。

        圖4 正常運(yùn)行的情況

        4 結(jié)束語

        (1)建議廠方對(duì)攔污柵的間隙進(jìn)行核算及改裝,在不影響循環(huán)水額定進(jìn)水流量的前提下減小間隙,以能將水藻進(jìn)一步攔截;至于清污方面,可采用齒距更小或刷式清污等性能更優(yōu)的清污機(jī)。

        (2)建議廠方在合適的時(shí)機(jī)改造沖洗水系統(tǒng),增加一路生活水水源供水,或在滿足沖洗水泵入口必需汽蝕余量的情況改至無壓海水取水,以備在循環(huán)水泵停運(yùn)時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗。

        [1]季國義.藻類在電廠循環(huán)冷卻水中的危害[J].水處理技術(shù),1987(4):255-256.

        [2]王又武,張 亮.影響凝汽器真空的因素分析及對(duì)策[J].華中電力,2002(3):59-63.

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