白洪宸,陳　宇,楊　誠（杭州意能電力技術(shù)有限公司,杭州310000）

某電廠除氧器振動(dòng)事故分析

白洪宸,陳宇,楊誠
（杭州意能電力技術(shù)有限公司,杭州310000）

2015年1月21日9時(shí)50分，由我公司主導(dǎo)調(diào)試的國外某電廠2*600MW#2機(jī)組在整套啟動(dòng)試運(yùn)期間因除氧器發(fā)生非正常振動(dòng)引發(fā)開關(guān)量水位計(jì)非正常觸發(fā)導(dǎo)致電動(dòng)給水泵跳閘，最終鍋爐MFT動(dòng)作（主燃料跳閘）。本文因此簡單概括分析此次事故產(chǎn)生的原因及今后如何避免的措施。

除氧器；除氧頭；輔助蒸汽系統(tǒng)；進(jìn)水速度；溫升速率

1　除氧器簡介

除氧器是大型火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)中重要輔機(jī)之一，它是由園柱體筒身和兩個(gè)封頭組成的臥式容器。采用三個(gè)鞍式支座，筒體中部為固定支座，兩側(cè)為滾輪式滑動(dòng)支座。筒體兩端的上部分別布置了一個(gè)凝結(jié)水進(jìn)口管，其內(nèi)各安裝一個(gè)恒速碟形噴嘴。三個(gè)出水管布置在筒體中部固定支座兩側(cè)，出水管上設(shè)置了不銹鋼防旋及防止雜物的裝置。內(nèi)件主要由置于水下的蒸汽排管裝置、噴嘴霧化區(qū)設(shè)置的擋水圈及大、小擋水板等組成。有二個(gè)供檢修用的人孔裝置。它的主要功能是除去凝結(jié)中的氧和二氧化碳等非冷凝氣體其次是將凝結(jié)水加熱至除氧器運(yùn)行壓力下的飽和溫度，而加熱汽源一般是汽機(jī)低壓側(cè)的抽汽及其它方面余汽、疏水等從而提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，并將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)含氧量的飽和水儲(chǔ)存于除氧器水箱中隨時(shí)滿足鍋爐的需要，保證鍋爐的安全運(yùn)行。

在鍋爐給水處理工藝過程中，除氧是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。氧是鍋爐給水系統(tǒng)的主要腐蝕性物質(zhì)，給水系統(tǒng)中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕性物質(zhì)氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋爐內(nèi)，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難溶而傳熱不良的鐵垢，腐蝕的鐵垢會(huì)造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)點(diǎn)坑，阻力系數(shù)增大。管道腐蝕嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)l(fā)生管道爆炸事故。國家規(guī)定蒸發(fā)量大于等于2噸每小時(shí)的蒸汽鍋爐和水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必須除氧。

本項(xiàng)目除氧器采用的是熱力除氧原理。熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點(diǎn)，使氧的溶解度減小，水中氧不斷逸出，再將水面上產(chǎn)生的氧氣連同水蒸汽道排除，這樣能除掉水中各種氣體(包括CO2，N2)。除氧后的水不會(huì)增加含鹽量，也不會(huì)增加其他氣體溶解量，操作控制相對容易，而且運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。熱力除氧是目前應(yīng)用最多的一種除氧方法。

2　事故過程簡述及簡要分析

由圖1除氧器系統(tǒng)圖所示，某電廠除氧器系統(tǒng)采用了分級加熱，即輔助蒸汽系統(tǒng)由兩路向除氧器系統(tǒng)加熱，一路是經(jīng)過除氧頭霧化噴淋裝置進(jìn)行加熱，還有一路是由加熱管直接引入除氧器殼體進(jìn)行加熱。2015年1月21日早上9時(shí)50分，#2機(jī)輔助蒸汽系統(tǒng)至除氧器加熱調(diào)門從23%開始逐漸開啟，至10時(shí)40分開至44.6%。其間，除氧器水位低低開關(guān)、兩個(gè)高高開關(guān)開始間歇性誤報(bào)；至10時(shí)47分，除氧器另一水位開關(guān)也同時(shí)發(fā)生誤報(bào)，引起電泵跳閘。在重新開啟電泵后，因電泵出口旁路門未全開使電泵出口主路電動(dòng)門未開啟，導(dǎo)致汽包液位LL，鍋爐主燃料跳閘。

經(jīng)過汽機(jī)專業(yè)組內(nèi)部討論，初步得出了以下簡要的分析：

除氧器內(nèi)部的汽水共騰是引起本次事故的直接原因。汽水共騰是指除氧器蒸發(fā)面或水位計(jì)內(nèi)汽水共同升起，產(chǎn)生大量泡沫并上下波動(dòng)翻騰的現(xiàn)象。此時(shí)，蒸汽中大量帶水，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生水沖擊。

此次事故發(fā)生在系統(tǒng)啟動(dòng)初級階段，主蒸氣流量和給水流量還相當(dāng)??；當(dāng)輔助蒸汽系統(tǒng)投入除氧器加熱時(shí)，從輔汽至除氧頭進(jìn)行加熱的加熱管并沒有完全正常投入，相反，進(jìn)入除氧器殼加熱的加熱管已經(jīng)完全投入使用。當(dāng)加熱控制閥開到高開度時(shí)，除氧器的除氧頭和除氧殼由于加熱不均勻，發(fā)生了強(qiáng)烈的汽水共騰，造成了整個(gè)除氧器殼體和周圍管道的振動(dòng)，從而使安裝在除氧器內(nèi)部的水位測量原件發(fā)生誤報(bào)，導(dǎo)致了本次事故的發(fā)生。

3　此類事故的今后避免措施

首先在系統(tǒng)試運(yùn)啟動(dòng)初期，運(yùn)行人員要根據(jù)除氧器生產(chǎn)廠家提供的進(jìn)水速度與溫升圖表控制好除氧器的進(jìn)水速度（啟動(dòng)水容積）與溫升，使其在合理的范圍內(nèi)（見圖1與圖2）。

當(dāng)除氧器入口流量低或者流量不穩(wěn)定時(shí)，至除氧頭加熱的管道不必要先投入運(yùn)行。同時(shí)，盡量限制輔助蒸汽至除氧器加熱調(diào)門在15%以下，避免除氧器殼體和管道振動(dòng)。

當(dāng)凝結(jié)水流量較高或者除氧器循環(huán)泵能夠正常運(yùn)行時(shí)（事故發(fā)生時(shí)此泵發(fā)生故障正在被安裝單位維修中），至除氧頭加熱管路可以適當(dāng)開大一直到完全投用，同時(shí)注意控制除氧殼的溫度低于95℃，并且不起壓。

在今后的調(diào)試試運(yùn)過程中，當(dāng)投入除氧器加熱運(yùn)行時(shí)。盡量多投入至除氧頭加熱這一路加熱管路，使進(jìn)入除氧器加熱除氧的蒸汽先經(jīng)過除氧頭噴淋裝置時(shí)進(jìn)行充分的霧化和均勻加熱，避免直接進(jìn)入除氧殼加熱的蒸汽由于沒有經(jīng)過噴嘴霧化導(dǎo)致的加熱不均產(chǎn)生汽水共騰最終使管路和殼體振動(dòng)。同時(shí)，在整套啟動(dòng)試運(yùn)期間，調(diào)試和運(yùn)行人員應(yīng)該加強(qiáng)對運(yùn)行畫面的監(jiān)視和對就地設(shè)備的巡檢，避免此類事故再次發(fā)生。

[1]楊義波,張燕俠,楊作梁,劉玉蓮合編.熱力發(fā)電廠[M].中國電力出版社,2005.

[2]吳仁芳,杜祖坤合編.牛衛(wèi)東主編.電廠化學(xué)教材[M].中國電力出版社(第三版),2006.

[3]《汽輪機(jī)運(yùn)行值班員》技能鑒定教材.中國電力出版社,2009.《汽輪機(jī)運(yùn)行》電廠機(jī)組仿真機(jī)運(yùn)行教材（吳少偉,章娟,姚君）編.

[4]葉濤.熱力發(fā)電廠[M].北京.中國電力出版社,2006.