大型电厂闭式水系统压力波动处理及防范对策

刘斌 赵欣慰 郑秀平

摘 要：本文通过某厂300MW机组运行时突发闭式水系统压力波动故障，失压过程中导致备用闭式冷却水泵联动，在压力脉动过程中，由于系统漏入空气，闭冷器泄漏进而闭式水液位突降，故障处理及时有效，避免了由于闭式水系统故障导致机组被迫停用和重要设备损坏的重大事故，对同类型机组有借鉴意义。

关键词：闭式水系统；失压；空压机；泄漏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.175

0 引言

闭式水系统在发电厂中是一个极其重要的系统，其功能是为机组辅助设备提供冷却水源，以保证辅助设备及系统的正常运行，由于关联机组很多其他系统，其重要用户包括大、小机润滑油、凝结水泵、给水泵炉侧风机等重要辅机冷却水等，一旦闭水系统失压，导致汽轮机润滑油等用户温度急剧上升，如处理不及时将造成机组被迫停运，及主、辅设备损坏，因此机组运行时，如何维护好闭式水系统，对机组稳定运行具有重要意义。

1 机组闭式水系统概况

京泰发电公司一期工程装机容量为2×300MW，闭式冷却水为闭式循环，一期每台机组配一套闭式水系统，包括两台100%容量闭式水泵、两台100%容量闭式水热交换器、一个63m3闭式水高位水箱和辅助设备闭式水冷却器。系统基本流程为：除盐水→闭式水箱→闭式泵→闭式水热交换器→闭式水用户→闭式泵进口。闭式水采用除盐水和凝结水、凝补水做为补水水源，其重要用户有：主机冷油器、小汽机冷油器、电泵润滑油/工作油冷油器、仪用、除灰空压机冷却器、汽水取样间冷却装置、定冷水、氢气、密封油冷却器、电泵凝泵电机冷却。

2 闭式水系统失压经过与处理

2017年8月9日04时15分，1号机组闭式水箱水位突然上升，闭式水泵出口压力开始下降。04时25分，闭式水箱水位、闭式水泵出口压力剧烈波动，联启备用闭式水泵，2台闭式水泵电流均为12A（正常运行值为38A左右），经检查确认闭式水系统内进入大量空气。

04时34分，闭式水箱水位加速下降，检查确认11闭式水换热器严重内漏。运行人员迅速隔离11闭式水换热器，并投入12闭式水换热器。05时02分，闭式水泵出口压力及电流恢复正常，水位保持正常。

3 原因分析

（1）11闭式水换热器发生内漏的直接原因是闭式水系统进入大量空气，11闭式水换热器受到了气水混合物的水锤冲擊从而造成内漏。

（2）闭式水系统突然进入大量空气的原因是01除灰空压机气冷却器泄漏所造成的。

（3）01除灰空压机气冷却器泄漏的主要原因是换热器厂家返修得工艺质量存在缺陷。2016年9月3日，该气冷却器从寿力原厂采购到货并安装使用；2017年7月3日出现了第一次泄漏，因在质保期内，随后返厂进行维修；2017年8月4日返修结束到现场，回装后各项试验正常，随后投入运行；2017年8月8日夜间突然出现再次泄漏。

（4）01除灰空压机气冷却器泄漏的次要原因是由于气冷却器运行环境存在腐蚀性介质，从而造成铜管泄漏。从2016年下半年开始，其他3台除灰空压机气冷却器先后出现泄漏。解体端盖后发现，气冷却器铜管外表面铜绿斑斑、油垢很多。

4 闭式水系统进空气后防失压控制措施

（1）值班员必须熟悉闭冷水系统的缺陷和外围空压机的运行方式：目前一号机11闭冷器泄漏隔离，12运行，外围空压机冷却水由二号机接带。

（2）二号机备用闭冷泵每班进行泵体排空一次：检查泵内积空气情况，同时主值做好闭冷水系统的补水准备，保证闭式水箱水位不低于1米。值长安排外围化学值班员注意查看闭冷水取样的积空气情况，主值注意闭式水电导、闭式水箱水位及补水的变化情况以及发电机的氢温，发现空气异常增多和电导率跳变，闭式水箱水位异常升高，补水无故减少，氢温异常升高时，及时联系除灰专业检查确认空压机是否泄漏，并立即切换空压机运行，同时进行氢冷器连续排空直至无积存空气，期间主值必须调取曲线连续监视水位，保证水位不低于1米。

（3）发生闭冷水系统短时进入大量空气导致闭冷泵不打水时，立即对运行泵和备用泵的进行泵体排空，并切换空压机隔离泄漏点，同时加强补水：首先开启补水调节阀旁路手动门，通过凝结水或凝补水进行补水，保证闭式水箱水位正常，必要时可增加排空位置：利用闭冷器、氢冷器、密封油和定冷水冷却水管等处排空手动门进行排空处理。

（4）一号机闭冷泵定期启动试验改为定期测电机绝缘。注意连续调取曲线监视闭式水箱水位，发现补水量增多，及时通知检修并汇报专业查明原因，并加强补水保证水位正常，快速下降时立即开启补水旁路手动门，通过开启凝结水或者凝补水补水手动门进行补水，保证闭式水箱水位正常，同时做好事故停机准备。

（5）一号机因闭冷器泄漏导致闭式水箱水位无法维持时，应不破坏真空紧急停机：注意尽量降低锅炉汽侧压力，同时注意切换润滑油冷却水（采取先关本机后开临机的操作方式，严禁误操作导致二号机闭冷水压力水位突降）保证主机轴瓦和轴系安全。同时监视辅机的机封，轴瓦，电机温度，达到跳闸值未跳及时手动停运。

（6）检修专业对冷却器进行改造：升级气冷却器材质，采用不锈钢材质的气冷却器[3]，以减缓腐蚀情况的发生。将气冷却器压缩空气由壳程改为管程，最大可能的将压缩空气内油污、冷凝水冲走，减少腐蚀物堆积。发现气冷却器有轻微泄漏后，立即更换气冷却器，避免故障扩大、引起事故。

5 总结

本文通过对某厂300MW机组闭式水系统进大量空气后闭式系统压力波动的处理与分析，提出大型火力发电厂机组闭式水系统失压的处理办法及防范措施，有效的避免了由于闭式水系统故障导致机组被迫停用和重要设备损坏的重大事故，对同类型机组有借鉴意义。

参考文献：

[1]严后强.600MW机组闭式水系统含气量大的原因分析及查找[J].中国高新技术企业，2014（32）：74-75.

[2]李春和，曾祥卓.超临界600MW机组闭式冷却水系统失压处理及原因[J].电力科学与工程，2012，28（05）：76-78.

[3]侯剑雄，黄碧亮.火电厂闭式冷却水失压处理及防范对策[J].能源与节能，2013（06）：34-35.