摘要:探讨350MW汽轮机运行中,由于高压加热器疏水调节阀自动失灵、控制气源故障、阀芯卡涩或脱落,电接点水位计失灵,DCS系统故障,高压加热器钢管胀口松弛、断管或破裂泄漏以及事故疏水阀不严、疏水调节阀漏量太大等原因造成高压加热器水位过高或过低等现象、危害以及应采取的不同处理措施,及时消除故障,保持高压加热器在正常水位运行,保证机组安全经济运行。
关键词:350MW汽轮机;运行;高压加热器;水位
1 高加汽水系统介绍
350MW汽轮机一般配有三台高压加热器加热给水,疏水采用逐级自流方式,各高加汽侧安装事故疏水调节阀,当加热器水位高至水位保护高二值时,事故疏水调节阀自动开启,将疏水排入凝汽器疏水扩容器。
正常运行中,高加系统各加热器水位保持在规定范围内,不能过高或过低。水位过高会淹没钢管,减少蒸汽和钢管的接触面积,影响热效率,严重时造成汽轮机水击事故;水位太低,部分蒸汽经过疏水管排挤下一级抽汽,降低了机组热效率,同时,汽水冲刷疏水管,降低使用寿命。
为了在高加漏泄等事故情况下迅速切除高加,防止扩大事故,高加都设有水位保护。
机组运行中,经常发生高加水位波动大现象。要迅速查明原因并及时处理。若高加漏泄,应申请或紧急停高加,以免冲刷损坏漏点周围的设备或扩大事故。
2 高加水位高原因分析及处理原则
2.1 高加疏水调节阀自动失灵、控制气源故障、阀芯卡涩或脱落。
疏水调节阀的调节原理:
调节阀由阀体和气动执行机构组成,当高加水位变化时,装在加热器上的控制水位计发出水位变化信号,经过电子控制系统的动作,由气动执行机构操纵疏水调节阀动作,改变疏水流量,使高加保持一定水位。
图(一) 调节阀自动控制画面
运行中在DCS系统监视和操作疏水调节阀:如图(一)
A——调节阀自动控制状态
M——调节阀手动控制状态
P——实际水位反馈值
S——水位自动设定值
O——水位变化后,调节阀阀位变化指令值
F——实际阀位反馈值
正常工作过程是:
调节阀在自动状态时,用设定值“增”、“减”键设定“S”为某一数值,如188(即要求实际水位保持在188mm处)。若此时实际水位“P”显示140,说明实际水位低于水位定值。电子控制系统经过运算,给气动执行机构发出阀位变化指令,要求调节阀由56%阀位关至52﹪阀位。调节阀开始动作,带动阀体向关闭方向动作,减少疏水流量。当实际水位上涨较慢时,电子控制系统会经过运算,发出要求继续关小至50﹪或更小阀位值的指令。调节阀实际阀位反馈显示“F” 由 56%持续变小直至达到指令要求50﹪。最终实际水位“P”变为188,即上涨至设定值。水位自动调节过程结束。
当调节阀在手动状态时,用调节阀控制画面中的“阀位增(调节阀开)”和“阀位减(调节阀关)”键手动控制水位。
若疏水自动调节阀故障,根据以下不同现象进行判断处理:
图(二)调节阀自动控制画面
1)、如图(二),调节阀在自动状态时, “S”为设定值188未变,“P”为230且继续变大,说明此时水位在不断上涨过程中;
“O”为100%,说明调节阀电子控制系统已经给调节阀发出要求100%全开的指令,即自动部分好用。但“F”为70%不变(或小于100%),说明调节阀气动执行机构部分有问题,应迅速切除自动控制,按“阀位增”键全开调节阀,此时,“F”显示值应变大,直至100%,观察水位上涨趋势变缓或开始下降,联系热工处理;若手开不动,应迅速就地切手动将调节阀全开。
2)、“O”为100%,“F”亦为100%时,水位仍上涨较快,应迅速就地检查调节阀控制气源管是否断开、气源压力是否正常、阀芯是否卡或脱落,高加是否漏泄。若水位高二值已来,应自动或手动开启事故疏水阀,联系检修处理,必要时,关小高加进汽电动门,减负荷,水位正常后再重新开启。
3)、“O”不变,“F”亦不变,说明调节阀电子控制系统失灵,应切除自动控制,按“阀位增”键全开调节阀,此时,“F”显示值应变大,直至100%,观察水位上涨趋势变缓或开始下降,然后联系热工处理;若手开不动,应迅速就地切手动将调节阀全开。
4)、若调节阀控制画面中”M”键红灯亮,“A”键绿灯灭,说明调节阀处于手动状态,应查明原因,投入自动调节。
2.2 电接点水位计失灵。
若电接点水位计失灵,误发水位高信号,应核对就地水位指示及疏水温度、给水流量、有无漏泄声等。切除自动,手动调节高加水位,联系热工处理,做好防止高加保护动作措施。
若高加保护误动作,立即将负荷减至300MW以下,使汽轮机各监视段压力不超过规定值;联系热工处理好故障,先投入高加水侧,再依次投入高加汽侧。此过程严密监视给水流量及高加水位、内部压力、疏水流量情况。注意在高加停用时及时通知锅炉,加强对汽温的监控。
2.3 DCS系统故障。
若DCS系统故障,无法操作,切手动调整水位,联系检修处理。
2.4 高加钢管胀口松弛、钢管折断或破裂泄漏。
根据以下现象判断确定高加泄漏:
1)、与相同负荷的正常运行工况比,有下列变化
①高加水位升高,疏水调节阀开度增加;
②疏水温度下降;
③泄漏严重时,给水泵电流、给水流量明显增加,相应高加内部压力升高。
④给水温度降低。
2)、倾听高加内部有泄漏声。
高加泄漏按以下原则步骤进行处理:
①核对表计;
②手动开大调节阀,查明水位升高原因,联系检修处理;
③高加水位高至高一值时,严密监视水位,必要时关小高加进汽门或减负荷;
④高加水位高至高二值时,联开事故疏水阀,若不开应立即手开;
⑤高加水位高至高三值时保护动作,事故疏水阀自动开启,给水走旁路,关汽侧各门。如保护失灵立即手动使高加保护动作,切断高加汽水侧,停止高加运行;
⑥负荷减至300MW以下,开启抽汽管道疏水门,完成其它操作。
注意:若高加漏泄,申请或紧急停高加,以免冲刷损坏漏点周围的设备或扩大事故。
3 高加水位低原因分析及处理原则
3.1 高加疏水调节阀自动失灵,阀芯卡涩或脱落。
图(三)调节阀自动控制画面
1)、如图(三),当调节阀在自动状态时。“S”为设定值188未变,“P”为130且继续变小,说明水位在不断下降过程中;“O”由原来的52%变为30%且继续变小,说明调节阀电子控制系统已经发出要求关小的指令,即自动部分好用。“F”为70%不变,说明调节阀气动执行机构部分有问题或阀芯卡,应立即切除自动控制,按“阀位减”键关小调节阀,此时,“F”显示值应变小,直至0%,观察水位下降趋势变缓或开始上升,联系热工处理;若手关不动,迅速到就地切手动调节。
2)、“O”为0%,“F”亦为0%时,水位仍下降较快或不回升,就地检查连杆是否断开、阀芯是否卡或脱落,联系检修处理。
3)、“O”不变,“F”亦不变,说明调节阀电子控制系统失灵,立即切除自动控制,按“阀位减”键关小调节阀,其它同上。
4)、若调节阀控制画面中”M”键,红灯亮,“A”键绿灯灭,说明调节阀处于手动状态,应查明原因,投入自动调节。
3.2 事故疏水阀不严。
处理:联系检修处理。
3.3 疏水调节阀漏量太大(负荷低时,疏水阀已全关)。
处理:联系检修处理。
3.4 电接点水位计失灵,误显示。
处理:核对就地水位计,联系检修处理。
3.5 DCS系统故障。
处理:若DCS系统故障,画面静止,无法操作,应立即到就地切手动调整水位,联系检修处理。
4 小结
在机组运行中,运行人员应熟练掌握高加水位异常变化时的原因分析、判断要点和处理原则,加强监视和巡回检查,及时发现问题、解决问题。故障处理过程中,及时汇报和联系检修,在值长的指挥下正确处理,确保机组的正常运行。
论文作者:程爱东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/31
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