摘要：广州中电荔新电力实业有限公司#2机组启动期间发生较为明显的冷再水击现象，冷再管道振动较大，为避免水冲击现象继续扩大、造成不必要的设备损坏，本论文作者从水冲击产生的机理着手，分析本厂水击发生的原因、特点，并提出相应、有效的防范措施。
关键词：冷再管道；水冲击；原因分析；防范措施；
1、概述
中电荔新#2机组汽机为东方汽轮机厂CC330-16.67/3.5/1.0/538/538型亚临界、中间一次再热、单轴、两缸两排汽、双抽汽凝汽式供热汽轮机，高中压合缸。最近三次启动时间分别是：2015年12月24号、2016年2月23号、2016年4月5号，都不同程度的出现了冷再水冲击迹象。2015年12月24号水冲击迹象初现；2016年2月23号水冲击最为明显，冷再管道振动最厉害；2016年4月5号启动时水冲击现象稍微减弱。因此，研究#2机组水冲击发生原因，并采取有效的防范措施，对于热力管道、电厂安全运行有着较为重要的意义。
2、水冲击发生的机理
水冲击又称水锤，是由于蒸汽或水忽然产生的冲击力，使承载其活动的管道或容器发生不畅的情况下产生的。电厂中的水冲击大多是由于蒸汽管道积水或疏水不畅而形成空气塞、水塞障碍，以致高速蒸汽不能顺畅通过，于是蒸汽冲击这些水塞，从而发出巨响和强烈的震动，甚至造成设备的严重损坏。
3、水冲击的危害
水冲击事故是电厂经常发生的事故，轻则引起管道的强裂震动，重则破坏管道的支吊架，拉裂管道弯头焊接口，若水冲击事故发生在汽轮机内部，其造成的危害将更大，直接损伤汽轮机叶片，冷水冲击热态汽轮机会使汽缸、大轴产生巨大的热应力，直接导致汽缸和转子发生变形、弯曲，出现或扩展裂纹，严重损害汽轮机，甚至导致整台机组报废。
1.我厂发生水冲击的特点
1）都是发生在机组启动期间；
2）都是发生在再热冷段；
3）都是零米冷再管道振动最大，越往上管道振动越小；
4）都是发生在高旁开度在10%以上，且振动随着开度的变化呈正比关系；
5）水冲击持续时间为一到两个小时；
6）发生水击时再热冷段疏水温度都在100度以下；
7）发生水击时再热器入口温度都在100度以下；
8）高旁后温度在100度以上水冲击现象逐渐减小至消失。
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2.冷再管道积水原因
根据水冲击产生机理，管道发生水冲击前提条件是形成水塞，即管道积水，积水源可能途径有以下几个：
1）停机期间高旁减温水内漏；
2）停机期间再热器事故减温水内漏；
3）停机期间过热器减温水内漏，积于过热器管道再通过高旁积于冷再管道；
4）停机期间汽包满水，积于过热器管道再通过高旁积于冷再管道；
5）机组升温升压期间，高旁操作过快，大量的主蒸汽遇冷凝结在冷再管道；
6）机组升温升压期间，高旁减温水操作不好，大量减温水喷进冷再管道；
1）停机期间、开机期间，诸多原因造成冷再管道疏水不畅：疏水管道堵塞或者疏水阀阀芯脱落；疏水口安装位置过高、不在热力系统最低位置；疏水管径过小，来不及疏水；冷再疏水管道与其他高压疏水管道接在同一管束，导致冷再疏水受到排挤。
3.#2机组冷再水冲击原因分析
最近三次开机冷再水冲击的原因可能有上述的：1）、2）、4）、7）。
根据最近三次停机后DCS记录各个点的温度、压力，以及主值记录，对各个原因逐一分析。
1）以2016年2月17号停机数据为例，MFT后主蒸汽、再热蒸汽减温水电动门、调整阀联关，理论上不存在继续喷减温水情况。但查找DCS记录，发现MFT后主蒸汽减温水压力降至零，而再热器减温水压力有0.3MPa，事故喷水减温器后温度呈持续下降趋势：24小时内由176度将至87度，降幅达89度；而微量喷水减温器由207度将至190度，降幅只有17度。因此，事故喷水减温器内漏存在很大的可能性，在锅炉汽包持续上水期间，事故喷水一直内漏，并形成大量积水形成在冷再管道。
2）最近三次停机，停机后锅炉由于强冷需要，锅炉汽包保持排补水状态。以2016年3月31号停机数据为例，MFT后汽包保持60t/h的补水量，开启锅炉定排四个排水阀，汽包水位一直显示为370mm满量程水位状态。由于锅炉定排量无法量度，我厂锅炉过热器容量为200T，在锅炉汽包持续60t/h上水量、上水时间达20小时情况下，极有可能造成汽包满水一直满至主蒸汽管道出口，再通过高旁内漏至冷再管道，造成冷再管道存在大量的积水。
3）我厂设计冷再管道疏水阀管径较小，同比哈尔滨机组冷再疏水管径较小，且存在铁锈等杂质堵塞可能性，导致疏水不畅通。2016年2月17号MFT后机组较早破坏真空，在锅炉持续上水期间，汽机已破坏真空，如有上述 1）、2）两条原因造成冷再管道大量积水，也无法通过抽真空抽走，导致2016年2月23号开机冷再管道振动最大。2016年3月31号MFT后在锅炉汽包上水期间，汽机保持真空状态，抽走冷再管道一部分积水，故2016年4月5号开机冷再管道振动情况减缓。
4.冷再管道水冲击预防措施
1）从设备改造方面预防：
冷再疏水管道更换，更换管径较大的疏水管道，在抽真空情况下能够尽快的抽走积水。
2）从运行操作方面预防：
a）MFT后锅炉强冷需要，在汽包排补水期间，由于汽包水位370满量程无法监视汽包水位，故控制汽包水位不超过360mm，杜绝汽包水位一直满至主蒸汽出口母管。
b）MFT后锅炉上水期间，由于再热事故喷水减温水内漏，需要关闭以下阀门：A汽泵、B汽泵、电泵中间抽头手动阀、事故喷水电动阀前手动阀。打开再热器减温水电动总阀后疏水阀（根据2016年3月31号记录关闭以上手动阀后减温水压力还有0.26MPa，打开疏水阀后压力才降至零）。
c）防止高旁减温水内漏，MFT后打开高旁减温水电动阀后疏水阀。
d）MFT后锅炉上水期间，如无特殊原因，保持汽机抽真空状态。
e）机组启动，汽机提前抽真空，极可能抽走冷再管道疏水。
4、结论
热力系统管道水冲击造成的主要原因还是水塞的存在，由于形成积水的原因是多方面的，我们要从各个有可能性的方面着手，杜绝一切有可能造成水冲击的可能性，才能够保证机组的安全运行。
论文作者:黄细德
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/19
标签：疏水论文; 管道论文; 汽包论文; 温水论文; 机组论文; 积水论文; 锅炉论文; 《电力设备》2017年第17期论文;