韓 明 陳 劍
(常州市新港熱電有限公司,江蘇 常州213033)
常州某熱電公司運(yùn)行方式:超高壓一次中間再熱自然循環(huán)煤粉爐 NS-360/13.7、背壓式汽輪機(jī) B20-12.7/535,正常情況下一臺汽動給水泵運(yùn)行,汽輪機(jī)型號為 MC3-4.2/0.18/450,額定轉(zhuǎn)速5 500r/min;一臺電動給水泵熱備用,電動給水泵型號為DGw440-225,額定電流314A。正常情況下,電動給水泵備用狀態(tài):進(jìn)水門打開,出口再循環(huán)門打開,出水門關(guān)閉,暖泵系統(tǒng)投入。電動給水泵聯(lián)鎖自啟動條件:汽動給水泵ETS保護(hù)動作主汽門關(guān)閉或給水母管壓力低至12.5MPa,同時鍋爐汽包液位低至-100mm。電動給水泵在自啟后聯(lián)動開啟其出水門。
2012年11月20日,機(jī)組在正常運(yùn)行中,主蒸汽壓力13.2MPa,主蒸汽流量286t/h,由于熱控人員需要在運(yùn)行中查看汽動給水泵小機(jī)的組態(tài)參數(shù),在辦理好相關(guān)工作手續(xù)后,熱控人員在小機(jī)的PK150控制柜上進(jìn)行檢查,檢查中突然引起了汽動給水泵跳閘,在汽動泵跳閘后,電動給水泵聯(lián)鎖保護(hù)自啟動正常,但啟動后其電流異常大幅度晃動,并且給水系統(tǒng)工作不正常,發(fā)出喘振的異響,給水母管壓力異常偏低,鍋爐給水流量顯示0t/h,在運(yùn)行人員關(guān)閉汽動給水泵出水門后,電動給水泵運(yùn)行電流正常,給水壓力恢復(fù)至17.4MPa的正常值,但此時鍋爐汽包水位已低至-250mm,并引起了鍋爐低水位MFT動作,機(jī)組跳閘。檢查電動給水泵運(yùn)行正常后,鍋爐開始點(diǎn)火恢復(fù),機(jī)組恢復(fù)過程中重新啟動汽動給水泵,在汽動給水泵沖轉(zhuǎn)至工作轉(zhuǎn)速后準(zhǔn)備切換給水泵,汽動給水泵出口壓力17.6MPa,運(yùn)行人員在打開汽動給水泵出水門后,直接停電動給水泵運(yùn)行,給水母管壓力突降至11.3MPa,且汽動給水泵轉(zhuǎn)速和給水壓力大幅度波動,再立即啟動電動給水泵,其運(yùn)行電流也大幅度晃動,給水母管壓力仍異常,再次導(dǎo)致了鍋爐低水位MFT動作,前置機(jī)跳閘,后置機(jī)主蒸汽壓力低停機(jī)。
由于該企業(yè)平時正常情況下汽動泵運(yùn)行、電動泵備用,汽動給水泵經(jīng)過長時間運(yùn)行后存在一定量的磨損,加上產(chǎn)品質(zhì)量原因,與初期相比,其出力已明顯下降,揚(yáng)程低于電動給水泵較多。在運(yùn)行中汽動給水泵發(fā)生跳閘,電動給水泵自啟動后電流及壓力異常,初步分析原因?yàn)槠麆咏o水泵出口止回閥不嚴(yán)密,導(dǎo)致給水通過汽動給水泵出口管道→泵體→進(jìn)水管道回流,由于兩臺給水泵為母管制設(shè)計(jì),在回流過程中一部分介質(zhì)仍進(jìn)入電泵進(jìn)口,其余介質(zhì)通過下水管回到高除。在鍋爐點(diǎn)火后的機(jī)組恢復(fù)過程中,汽動給水泵沖轉(zhuǎn)至5 000r/min,運(yùn)行人員將給水方式切換到汽動給水泵運(yùn)行,停電動給水泵作為備用。停電動給水泵時未關(guān)閉其出水門,由于電動給水泵出口止回閥卡澀不嚴(yán)密,汽動給水泵出水大部分通過電動給水泵倒流,盡管期間汽動給水泵流量迅速增加,但是大量給水是從電動給水泵逆向流過。而在重新啟動電動給水泵后,由于電動給水泵揚(yáng)程高,加上汽動給水泵出口止回閥不嚴(yán)密,雖然兩臺泵并列運(yùn)行,但電泵出水一部分仍通過汽動給水泵回流,使得進(jìn)入鍋爐的給水量很少,致使汽包水位急劇下降,鍋爐由于低水位保護(hù)動作熄火。
在機(jī)組計(jì)劃檢修時將兩臺給水泵出口止回閥列入拆檢范圍,兩臺給水泵出口止回閥都采用旋啟式止回閥,型號為H61Y-320。止回閥解體檢查過程中發(fā)現(xiàn)閥瓣卡在開啟的位置,搖桿定位銷斷落,搖桿銷軸孔磨損變形嚴(yán)重,拆出閥瓣后檢查閥瓣背部邊緣與閥殼有卡澀現(xiàn)象,閥殼與閥瓣背部邊緣均有凹坑,閥座和閥瓣的密封面良好。對逆止閥搖桿軸孔處進(jìn)行堆焊并打磨,將閥座凹坑處打磨圓潤,閥瓣和閥座接觸面進(jìn)行研配,以消除卡澀隱患。做到閥瓣和閥座能自動密封嚴(yán)密,搖桿與閥瓣螺栓徑向配合間隙為0.4~0.6mm,軸向配合間隙為0.50mm,閥瓣螺栓與搖桿螺母點(diǎn)焊牢固。堆焊后模擬閥瓣開啟至工作位置,檢查閥瓣與閥座接觸即可,若閥瓣背部與閥座間距過大,說明閥瓣開啟角度減少很多,可能影響給水泵出口流量,需減小堆焊高度;如閥瓣與閥座依舊有抵觸,需繼續(xù)堆焊。根據(jù)止回閥處理后運(yùn)行情況來看,給水泵出口流量未受影響,給水系統(tǒng)運(yùn)行正常。
(1)給水泵屬多級節(jié)段式離心泵,倒換啟停應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行離心泵關(guān)出水門的啟停方式。在日常操作切換給水泵時,必須先打開再循環(huán)門,再關(guān)閉給水泵出口隔離門,然后停給水泵,應(yīng)杜絕不關(guān)出水門直接停泵的方式,從而避免出現(xiàn)水錘現(xiàn)象,因?yàn)槌邏航o水會反沖擊出口止回閥的閥瓣,閥瓣對閥座又產(chǎn)生極大的沖擊力,用不了多少次,止回閥就會發(fā)生故障,給安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。
(2)給水泵出口止回閥出現(xiàn)卡澀、不嚴(yán)密,跟日常操作有很大的關(guān)系。給水泵的正確切換操作程序是:檢查備用泵的出口再循環(huán)門開啟、出口隔離門關(guān)閉,啟動備用泵,檢查給水泵運(yùn)行狀況正常,打開備用泵出水門,檢查電流、出口壓力正常后打開待停泵的出口再循環(huán)門,關(guān)閉待停泵的出水門,然后再停運(yùn)此泵。該企業(yè)近階段由于兩臺給水泵的揚(yáng)程已不一致,在并列運(yùn)行時汽動泵所帶負(fù)荷太少,調(diào)門開度與出力不匹配,會發(fā)生汽動泵小機(jī)調(diào)門大幅波動的現(xiàn)象,引起汽動泵轉(zhuǎn)速大幅波動,從而造成給水母管壓力波動。為防止對運(yùn)行中的 鍋爐用水造成影響,一段時間來,在日常給水泵切換工作中,多次在停給水泵時,未關(guān)閉出口隔離門,直接停給水泵,使得超高壓給水反沖擊出口止回閥,使閥瓣反復(fù)拍打而損壞閥瓣和其他零件。閥瓣在水流沖擊下擺動,閥瓣背部邊緣與閥座碰撞、摩擦,長時間后磨出凹坑。多次反沖擊后,搖桿與閥瓣螺栓軸向配合間隙過大,使閥瓣擺動幅度加大,加劇了閥瓣與閥殼的碰撞,同時對搖桿軸孔磨損很大,從而導(dǎo)致閥瓣與搖桿定位螺母脫落,使止回閥門座脫落。
(3)給水泵在切換操作前應(yīng)做好事故預(yù)想,并盡可能選擇在鍋爐負(fù)荷較低時進(jìn)行切換操作。切換時需密切監(jiān)視給水壓力、給水流量、給泵電流等相關(guān)參數(shù)的變化,當(dāng)備用泵出口壓力大于待停泵后,如備用泵和待停泵的流量與主給水流量出現(xiàn)不平衡,主給水流量異常大幅下降,應(yīng)立即提高待停泵的轉(zhuǎn)速,降低備用泵的轉(zhuǎn)速,恢復(fù)原來運(yùn)行方式,查清原因后再繼續(xù)操作,或迅速關(guān)閉待停泵的出口電動門,停止待停泵。若為由電動給水泵切換為汽動給水泵運(yùn)行,電動給水泵投聯(lián)動備用,進(jìn)行切換時,汽包保持正常水位,均勻提升汽動給水泵轉(zhuǎn)速,使汽動給水泵出口壓力與電動給水泵接近且略高于電動給水泵,再開啟汽動給水泵出水門,通過用提升汽動給水泵轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)整兩泵流量,使汽動給水泵并入系統(tǒng)帶負(fù)荷運(yùn)行,逐步退出電動給水泵。此時,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視電動給水泵出口流量變化,檢查確認(rèn)再循環(huán)門開啟,關(guān)閉出水門,調(diào)整運(yùn)行汽動給水泵轉(zhuǎn)速,觀察給水母管壓力處于正常值,維持鍋爐給水,再停運(yùn)電動給水泵,給水流量及給水壓力無突降現(xiàn)象,電動給水泵無倒轉(zhuǎn)報警信號,就地檢查無異常,方可投聯(lián)動備用。
(4)給水泵出口逆止門不嚴(yán)時,嚴(yán)禁啟動給水泵。若在停泵過程中發(fā)現(xiàn)其逆止門不嚴(yán),應(yīng)立即關(guān)閉該泵出水門,退出與鄰泵的并列運(yùn)行,同時采取其他有效措施防止給水泵倒轉(zhuǎn)。給水泵發(fā)生倒轉(zhuǎn)的特征量是給水流量,運(yùn)行給水泵出口流量與主給水流量差值較大,且運(yùn)行泵電流和出口壓力大幅波動,鍋爐主給水流量下降較多甚至到0,常常會觸發(fā)鍋爐水位低MFT動作,這種狀況應(yīng)首先考慮備用給水泵倒轉(zhuǎn),立即關(guān)備用給水泵出水門。
事實(shí)證明防范措施是必要和成功的,為防止類似事件發(fā)生,該企業(yè)在日常工作中利用給水泵停泵檢修機(jī)會對每臺逆止閥都進(jìn)行了一次全面檢查,解體檢查出口逆止閥,發(fā)現(xiàn)問題及時徹底解決,并將該方法運(yùn)用到其他水泵出口逆止閥上,提高了設(shè)備的安全系數(shù),保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。至今該企業(yè)再未發(fā)生過由于止回閥故障引起的各類事故。
[1]糜若虛,宋元明.大型電動調(diào)速給水泵[M].北京:水利電力出版社,1990.
[2]陳永雄.給水泵倒轉(zhuǎn)的原因分析及處理[J].廣東電力,2012,25(12).