闭式冷却水系统大量进气异常分析过程

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月第8期   作者:高欢
[导读] 本文通过描述事件经过提出一些有效的整改措施。运行人员发现#1机组闭式水箱水位异常通知巡检就地检查排除分析闭式水箱排空管大量喷水的原因最后通过一系列措施解决问题。
        摘要:本文通过描述事件经过提出一些有效的整改措施。运行人员发现#1机组闭式水箱水位异常通知巡检就地检查排除分析闭式水箱排空管大量喷水的原因最后通过一系列措施解决问题。
关键词:闭式冷却水系统 异常分析 整改措施
一、运行方式
        事件前机组运行方式:#1机组负荷584MW,#1机B闭式水泵运行,出口压力0.57MPa,机组运行正常。#2机组负荷595MW,#2机B闭式水泵运行,出口压力0.68MPa,机组运行正常。#1螺杆空压机、#2离心空压机、#3离心空压机、#2螺杆空压机运行,空压机冷却水由#1机组闭式水系统供给,运行正常。
二、事件经过
        2018年7月22日20:17,运行人员发现#1机组闭式水箱水位由1329mm快速上涨至1716mm满量程,派巡检就地检查发现闭式水箱排空管大量喷水,B闭式水泵由19A下降到13A波动,闭式水母管压力由0.57MPa下降至0.45MPa,20:21 启动A闭式水泵,电流14A,B闭式水泵电流由15A降至5A,停运B泵,压力由0.45MPa上升至0.59MPa,22:00  #1机组运行A、B闭式泵电流在5-10A波动,闭式水系统压力下降至0.163MPa,大机润滑油温、小机润滑油温快速上涨、各辅机轴承温度快速上涨,22:12由于#1机组大机#3瓦回油温度高,破坏真空打闸停机。空压机冷却水倒由#2机闭式水接带,最终经过连续排空,#2机组闭式水压力趋于稳定,但仍有气体排出。
三、原因分析
        #1机、#2机组闭式水系统排空气时发现系统内存在大量空气,怀疑有空气漏入系统或高压热水漏入系统造成闭式泵汽化不出力。可能导致闭式水泵不出力的原因及具体排查情况如下:
        1、闭式冷却水系统水箱水位低。经调曲线分析,7月22日全天闭式水箱水位均正常,不存在水位低引起空气漏入的情况。
        2、闭式水放水、放空气与有压母管连接。经检查闭式水放水、放空气均由漏斗接至无压放水,不存在有压热水窜入系统的情况。
        3、给水泵密封水漏入闭式水中。给水泵密封水由凝结水经闭式水冷却后提供,通过隔离该冷却器凝结水,发现该冷却器壳侧(凝结水侧)底部放水无水,故该冷却器未发生泄漏,且闭式水温度是缓慢上升,在11月17日#2机组停运后,对给水系统泄压放水,闭式水排空没有减弱,故可以排除此原因。
        4、蒸汽取样冷却器泄漏。经隔离蒸汽侧手动门后,打开取样门无水,故未发生闭式水漏入取样管道,且闭式水温度是缓慢上升,故可以排除此原因。
        5、氢气干燥装置泄漏。 氢气干燥器的冷却水是由闭式冷却水来提供,当该冷却器的水路破裂时将导致大量氢气进入冷却水中。而现场隔离氢气干燥器后仍有大量气体排出,且用测氢仪检测排空门及放水门处均无氢气,可以排除氢气干燥器泄漏原因。
        6、等离子阴阳极头破裂导致载体风漏入等离子冷却水。经锅炉专业检查,等离子冷却水由等离子冷却水增压泵提供,压力0.8MPa,而等离子载体风由压缩空气减压后提供,压力在0.04~0.05MPa之间。不存在等离子载体风漏入闭式水的情况。
        7、空压机临时冷却水系统窜入高温水源(2016年底机组双停改造,由排水槽排水泵提供)。经现场检查确认,空压机临时冷却水系统已全部隔离,并加装堵板,且闭式水温度是缓慢上升,故可以排除此原因。
        8、本次事故处理过程中将空压机冷却水切至#2机组接带,#2机组闭式水放空气门有空气不断放出。将#1机组闭式水重新注水启动,放尽空气后将空压机冷却水切至#1机组接带,之后#2机组闭式水系统运行正常,无空气排出,#1机组闭式水系统排出大量空气。所以确定闭式水系统内的空气为压缩空气,所以对空压机系统的彻底排查。
四、空压机系统查漏过程
        我厂压缩空气系统共配置空压机6台,4台离心式空压机和2台螺杆式空压机。

全厂压缩空气净化系统共配置空气过滤干燥装置6台,分别对应6台空压机,其中螺杆空压机出口空气过滤干燥装置为微热再生吸附式干燥机(无冷却水),离心空压机出口空气过滤干燥装置为压缩热再生吸附式干燥机(冷却水由闭式水供给)。
        7月22日#1机组停运后,开始逐台空压机冷却水侧打压查漏。检修提出空压机冷却器承压性能不够,故本次打压试验压力定为0.5MPa。依次对四台离心空压机一级、二级冷却器、干燥器冷却器,以及两台螺杆空压机冷却器打压,保压30分钟正常,未发现漏点。
        7月27日#1机组启动后,由于双机运行,无法长时间隔离空压机,故依次隔离单台空压机检查,未发现明显漏点,#2炉闭式水放空气依旧存在空气。
        9月7日前夜班开始,#2炉闭式水放空气无空气,至11月8日下午班#2炉闭式水放空气再次出现大量空气。而在9月7日至11月8日之间,空压机均依次运行过,结合冷却器打压未发现漏点,故不能完全断定是空压机泄漏,导致中间2月无法查漏(闭式水无空气排出)。
        11月8日下午班,#2炉闭式水放空气再次出现大量空气,且气量较之前明显增大。本次先检查空压机冷却水系统,重点检查冷却水系统排污管道与干燥器排污管道连接区域。隔离#1空压机房闭式水末端放水管道(#2空压机房闭式水母管无放水),放空气量无明显变化。隔离#1至4离心空压机干燥器冷却水侧排污管道,观察放空气量略有减少,观察2天后空气量逐渐增大。
        11月20日关闭#1离心空压机干燥器出口门,开启#1离心空压机干燥器底部排污手动门,将干燥器泄压后,#2炉闭式水压力、电流均上涨至正常值且由波动变为平缓,闭式水箱水位下降,放空气量大量减少。11月21日上午8:00#2炉闭式水放空气基本无空气。10:40开启#1离心空压机干燥器出口门,5分钟后闭式水压力开始波动,立即关闭#1离心空压机干燥器出口门,闭式水压力趋于平稳。



        由于离心空压机出口有逆止阀,且离心空压机内漏入压缩空气会导致空压机倒转,因此可以判断#1离心空压机干燥器冷却器泄漏。且可以判断之前干燥器应为阶段性泄漏(9月7日至11月8日闭式水无空气排出),漏点并不明显。至11月8日开始,由于压缩空气压力波动导致干燥器冷却器再次泄漏。由于此次泄漏量较大,对闭式水影响较大,查漏时也容易找出,最终锁定#1离心空压机干燥器冷却器泄漏导致闭式水系统大量进空气。
五、整改措施
        1、#1离心空压机、干燥器隔离转检修,请检修抓紧联系空压机维保队伍进行维保及干燥器厂家到厂对干燥器冷却器解体查找泄漏原因,并对其他干燥器逐渐进行解体检查维保。
        2、如果其他干燥器漏量小时,采用这种隔离方法无法查出漏点,所以现在还没有完全彻底排除其他干燥器存在微漏的可能性,已联系空冷查漏队伍到厂采用氦气查漏的方法,逐个对空压机干燥器进行查漏。
        3、由于我厂掺烧高硫煤,引风机出口密封效果差,引风机房与空压机房烟气较重,而冷却器内部管材为铜管(铜与硫酸、硝酸在加热情况下可以反应),经压缩后的烟气温度升高,烟气中的SOx、NOx溶于水生成酸,长期运行导致冷却器铜管腐蚀。建议加强引风机出口烟道漏风治理,防止类似安全事故再次发生。
        4、发电运行部专业继续执行2小时闭式水排空的规定,观察闭式水排空情况。
        5、空压机系统冷却水由主机闭式水系统水源供给,建议加装一路备用水源或与主机冷却水分开为独立水源。
        6、建议闭式水回水母管加装自动排空气阀。
        7、将闭式水回水母管放空气管道连接至闭式水膨胀水箱底部,增加观察窗、手动门,当有气体进入闭式水时可以通过放空气管道排至膨胀水箱,进而将气体外排,避免大量气体在管道内形成气泡,影响系统安全运行。
                                  
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