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        給水泵入口壓力低故障分析與邏輯優(yōu)化

        2016-03-10 15:16:53鮑慶昌
        東北電力技術 2016年7期
        關鍵詞:汽動除氧器給水泵

        鮑慶昌

        (華電國際萊城發(fā)電廠,山東 萊蕪 271100)

        經(jīng)驗交流

        給水泵入口壓力低故障分析與邏輯優(yōu)化

        鮑慶昌

        (華電國際萊城發(fā)電廠,山東 萊蕪 271100)

        為了保證火電機組給水泵和整臺機組的安全運行,對某廠給水泵入口壓力低的原因進行分析,進行了汽動給水泵入口壓力邏輯優(yōu)化及電動給水泵邏輯優(yōu)化,并給出預防措施。經(jīng)過改造后,排除了隱患,機組可靠性大大提高,保證了安全穩(wěn)定生產(chǎn),為存在類似問題的機組提供參考。

        給水泵;入口壓力;邏輯優(yōu)化;除氧器

        某廠2臺300 MW汽輪機組正常由2臺50%負荷的汽動給水泵供水,1臺30%負荷的電動給水泵作為備用給水泵,每臺給水泵均配有前置泵。在運行方式下,2臺汽動給水泵同時運行向鍋爐上水,電動給水泵勺管在50%位置保持備用狀態(tài)。

        1 故障分析

        機組自投產(chǎn)以來,1號機組連續(xù)發(fā)生因汽動給水泵入口壓力低而引起給水泵跳閘事件,嚴重影響機組的正常運行,針對這些問題,從以下方面查找跳閘原因。

        a.機組負荷在150 MW及以下時,汽輪機前置泵入口壓力為1.4 MPa,距離跳閘模擬量的安全裕度較小。

        b.汽動給水泵開關量信號與模擬量信號有偏差,開關量信號在入口濾網(wǎng)前,模擬量信號在入口濾網(wǎng)后,故開關量信號比模擬量信號大,而實際卻是模擬量信號比開關量信號大。

        2 汽動給水泵入口壓力邏輯優(yōu)化

        2.1 汽動給水泵入口壓力低保護

        機組負荷為150 MW時,除氧器水箱水溫為145~150℃,此時飽和溫度對應的壓力為0.4~0.47 MPa;機組負荷在300 MW時,除氧器水箱水溫為170~180℃,此時飽和溫度對應的壓力為0.79~1.003 MPa。水泵在正常工作中所做的功主要用于提高壓力能,內(nèi)能基本未改變,即水泵進出口溫度基本不變,由實際給水泵進出口溫度確實基本不變[1],說明給水泵進口水溫即為除氧器水箱水溫,所以控制汽輪機前置泵壓力大于該水溫對應的飽和壓力,即可防止汽動給水泵汽化,要求動作壓力=該水溫對應的飽和壓力×裕度系數(shù)。一般汽動給水泵入口壓力>該水溫對應的飽和壓力×(1.1~1.2)倍就可以防止汽動給水泵汽化。實際中300 MW時除氧器水箱溫度為170℃,而依次推算出的動作壓力=0.79×(1.1~1.3)<1.25,這是汽動給水泵入口壓力低動作的真實原因。只有動作定值合適,才能保證保護不誤動、不拒動[2]。

        2.2 選擇合適的裕度系數(shù)

        a.選小值時,機組運行可靠性提高。實際中因為蒸汽壓力下降速度不會很快,故不會發(fā)生汽動給水泵流量突增引起入口壓力突降進而產(chǎn)生汽化現(xiàn)象,蒸汽壓力的突升不會產(chǎn)生負面影響,汽動給水泵入口壓力>定值+(0.25~0.3)MPa可保證安全。但在實際運行中,存在的主要問題是在投入除氧循環(huán)泵時,維持的除氧器水箱水溫要與鍋爐汽包壁溫相匹配,此時汽前泵入口壓力低(約0.15 MPa),水溫高,故汽動給水泵的汽化裕度較小。

        b.選大值時,汽動給水泵的安全性較高,機組的運行可靠性下降,可能產(chǎn)生在小負荷情況下汽動給水泵因過保護而跳閘現(xiàn)象。

        c.選值在1.1 MPa左右時,除氧器水箱水溫在輔汽加熱的情況下可達180℃,此時的裕度系數(shù)×對應飽和壓力=1.1 MPa,即可基本達到保護汽動給水泵的要求,而且水溫在180℃的情況很少。一般經(jīng)汽輪機前置泵提升的壓力至少為1.15 MPa>1.1 MPa,保證汽動給水泵、電動給水泵不會誤跳,同時水箱水溫一般<150℃,對應飽和壓力為0.47 MPa,可以防止汽化現(xiàn)象發(fā)生,從而保證汽動給水泵入口壓力低,汽動給水泵邏輯可在運行全過程中投入[3]。

        3 電動給水泵邏輯優(yōu)化

        合適的電動給水泵潤滑油濾網(wǎng)差壓定值=工作油泵、輔助油泵出口壓力-(1.1~1.3)×連起輔助油泵壓力。合適的定值保證了在油溫下降時、濾網(wǎng)不暢時準確發(fā)信號,可保證設備安全,同時減少檢修勞動量。

        汽動給水泵跳閘聯(lián)起電動給水泵后,60 s內(nèi)禁止加大電動給水泵勺管開度,所以造成汽包水位低至-204 mm。限制啟動瞬間增大勺管開度的目的是防止啟動電流恢復時間過長,電氣規(guī)程明確規(guī)定電機啟動電流10 s內(nèi)未正常投入應立即停止運行,所以60 s的延時時間偏長,不利于鍋爐要求,實際運行中需適當縮短該限制時間。

        4 采取措施

        a.機組正常運行中,除氧器滑壓運行,應注意除氧器壓力與四段抽汽壓力基本相同[4],輔汽值除氧器電動門全開,輔汽至除氧器調(diào)門投自動,壓力設定為0.15 MPa,調(diào)門前后疏水器投入熱備用。

        b.機組正常運行中,應注意監(jiān)視四段抽汽壓力、除氧器壓力、給水泵入口壓力及出口壓力,尤其在加減負荷過程中。

        c.加減負荷時,變負荷率不超過5 MW/min,負荷變化時應注意除氧器給水泵入口壓力的變化,水泵入口壓力不應低于1.35 MPa。

        d.給水泵正常運行中,應保持2臺汽動給水泵并聯(lián)運行,并調(diào)節(jié)其流量基本相同,避免流量相差過大,2臺汽動給水泵均應投入自動,電動給水泵投入聯(lián)動備用。

        e.在調(diào)節(jié)鍋爐水位過程中,應勤調(diào)、穩(wěn)調(diào),加減給水泵轉速時應緩慢,防止給水泵流量變化過大引起給水泵入口壓力突降現(xiàn)象,造成給水泵跳閘。

        f.在需要停止1臺汽動給水泵運行時,應先啟動電動給水泵運行,并將電動給水泵并入系統(tǒng),確認電動給水泵運行正常后,方可停止汽動給水泵。電動給水泵運行過程中,應注意監(jiān)視工作冷油器進出口油溫、潤滑油冷油器油溫,確保電動給水泵潤滑油壓、工作油壓、各軸承溫度、電動給水泵電流及出入口壓力等參數(shù)正常,運行中需每小時巡檢1次,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。

        g.電動給水泵每月定期試轉1次,每次試轉10 min,并記錄各參數(shù),電動給水泵正常備用時,輔助油泵連續(xù)運行,潤滑油壓不低于0.22 MPa,工作冷油器進出口門全開、潤滑油冷油器出口門全開、進口門稍開,電動給水泵電機冷油器出口門全開、進口門關閉。電動給水泵潤滑油濾網(wǎng)差壓高時,及時切換備用濾網(wǎng)并聯(lián)系檢修人員進行清掃。電動給水泵正常備用中應對運行設備定期檢查,給水泵每月定期進行前置泵及汽動給水泵入口濾網(wǎng)排污工作,每個濾網(wǎng)排污3 min,并分別進行,開啟排污門時應緩慢,注意給水泵入口壓力是否正常。

        h.汽動給水泵入口壓力低至1.2 MPa且除氧器壓力高于0.25 MPa時,汽動給水泵延時30 s跳閘;電動給水泵入口壓力低至1.1 MPa且除氧器壓力高于0.25 MPa時,電動給水泵延時30 s跳閘,運行人員均要對此保護熟悉掌握,在工況突變或者給水泵入口壓力波動較大時,應及時解除給水泵入口壓力低保護。

        5 結束語

        為防止運行中給水泵因入口壓力低影響鍋爐水位及負荷,給水泵邏輯中的一些定值應合理,既要保證具有一定裕度,又要保證設備安全,適合運行要求;運行人員要了解給水泵邏輯,在日常運行中適時采取有效措施,保證設備安全可靠運行。

        [1]瞿文耀,李 冬,葉秋平,等.汽輪機及給水泵汽輪機供油系統(tǒng)節(jié)能改造[J].熱力發(fā)電,2010,39(6):97-99.

        [2]王忠成.鍋爐給水泵常見故障分析與預防措施[J].東北電力技術,2013,34(8):30-32.

        [3]趙偉光,王政先.大容量高參數(shù)水泵在火電機組中的應用及節(jié)能潛力評述[J].東北電力技術,2013,34(11):5-7.

        [4]蒲樹晨.汽動給水泵跳閘原因分析及改進[J].電力安全技術,2013,15(3):42-43.

        Fault Analysis on Inlet Lower Pressure of Feed Water Pump and Logic Optimization

        BAO Qing?chang
        (Huadian International Laicheng Power Plant,Laiwu,Shandong 271100,China)

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        TM621

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