0 引言
某電廠共有2臺600MW超臨界機(jī)組,分別于2007年9月、11月投入生產(chǎn)運營。其中#2機(jī)組#1高壓加熱器(以下簡稱高加)正常疏水調(diào)門自2009年5月大修后,同等負(fù)荷下調(diào)門開度隨時間增加而逐漸增大,2臺汽前泵電流也逐步增大。為了弄清是高加泄露還是高加疏水調(diào)門堵塞,本文將對此現(xiàn)象進(jìn)行分析。
1 判斷小機(jī)*小流量閥是否漏流
2010-02-25T 11:00,#2機(jī)組負(fù)荷521MW,關(guān)閉A,B小機(jī)*小流量閥判斷是否漏流。
試關(guān)之前:2A汽前泵電流,57.3A;汽前泵流量,1009t/h;汽泵轉(zhuǎn)速,5218r/min;主汽壓力,23.3MPa。2B汽前泵電流,57.9A;汽前泵流量,998t/h;汽泵轉(zhuǎn)速,5209r/min。
關(guān)閉2A小機(jī)再循環(huán)手動門后:2A汽前泵電流,56.4A;汽前泵流量,970t/h;汽泵轉(zhuǎn)速,5167r/min。
恢復(fù)2A小機(jī)手動門后,關(guān)閉2B小機(jī)再循環(huán)手動門:2B汽前泵電流,57.9A;汽前泵流量,975t/h;汽泵轉(zhuǎn)速,5225r/min。
判斷結(jié)果:2A小機(jī)再循環(huán)調(diào)門內(nèi)漏量為30~40t/h,2B小機(jī)再循環(huán)調(diào)門內(nèi)漏量不大,但內(nèi)漏存在。
2 驗證高加危急疏水內(nèi)漏量
2010-02-25T 13:00,#2機(jī)組負(fù)荷521MW,逐個關(guān)閉高加危急疏水調(diào)門手動門,驗證高加危急疏水內(nèi)漏量。
關(guān)閉#1高加危急疏水調(diào)門前手動門后,#1高加正常疏水調(diào)門開度由78.7%升至82.0%,凝結(jié)水泵電流下降約1A,凝結(jié)水流量降低約20t/h。
關(guān)閉#2高加危急疏水調(diào)門前手動門后,#2高加正常疏水調(diào)門開度由42.9%升至54.3%,凝結(jié)水泵電流下降6~7A,凝結(jié)水流量降低70~120t/h。關(guān)閉#3高加危急疏水調(diào)門前手動門后,#3高加正常疏水調(diào)門開度由24.76%升至28.67%,凝結(jié)水泵電流下降約2A,凝結(jié)水流量降低40~50t/h。判斷結(jié)果:根據(jù)#1,#2,#3高加危急疏水調(diào)門門芯發(fā)熱現(xiàn)象,判斷#1,#2,#3高加危急疏水調(diào)門均有內(nèi)漏(閥門為劣質(zhì)閥門,小修時更換),內(nèi)漏量分別為20,40~50,70~120t/h。高加危急疏水調(diào)門內(nèi)漏導(dǎo)致凝結(jié)水泵流量增加,520MW負(fù)荷時#2機(jī)組流量比#1機(jī)組大100t/h左右。
3 判斷#2機(jī)組#1高加正常疏水調(diào)門是否堵塞或高加泄漏
查閱#2機(jī)組#1高加正常疏水調(diào)門開度變化及汽前泵電流變化等數(shù)值歷時曲線(見表1、表2)并進(jìn)行分析。
表1分析結(jié)果:給水溫度變化不明顯,在同等負(fù)荷下,#1高加正常疏水調(diào)門開度隨時間增加而緩慢增大。
表2分析結(jié)果:汽前泵電流緩慢增加,汽前泵出口流量變化不大。
520MW時,#2機(jī)組汽前泵出口流量之和比#1機(jī)組大120t/h左右。從前面判斷小機(jī)*小流量閥是否漏流得知,2A小機(jī)再循環(huán)調(diào)門內(nèi)漏量為30~40t/h,2B小機(jī)再循環(huán)調(diào)門內(nèi)漏量不大,但內(nèi)漏存在。361閥至凝汽器電動門存在內(nèi)漏,內(nèi)漏量不詳。
表1 #2機(jī)組高加正常疏水調(diào)門開度及高加出口溫度
表2 #2機(jī)組汽前泵電流、出口流量、汽泵轉(zhuǎn)速
自2009年9月高加堵漏后,#2機(jī)組#1高加正常疏水調(diào)門開度逐步開大,從30%緩慢增加至80%。#1高加正常疏水調(diào)門設(shè)計*大流量為126t/h,正常流量為113.8t/h。給水溫度、高加端差變化均不明顯。小結(jié):#2機(jī)組高加沒有明顯泄露跡象,即使泄露,泄露量也不大。#2機(jī)組#1高加正常疏水調(diào)門極可能發(fā)生堵塞。汽前泵電流緩慢增加可能是因汽前泵泵體存在腐蝕穿孔或汽前泵機(jī)械密封間隙超標(biāo),造成泵效率降低、給水相當(dāng)于走再循環(huán),導(dǎo)致汽前泵同等負(fù)荷下電流有較大增加。
4 解決辦法
(1)將#1機(jī)組高加進(jìn)行解列并注水查漏,可徹底查清高加是否內(nèi)漏。高加解列時,檢查高加正常疏水調(diào)門線性。
(2)解體#1高加正常疏水調(diào)門進(jìn)行徹底檢查。在機(jī)組運行時,可關(guān)閉#1高加汽側(cè)進(jìn)汽電動門,隔離在#1高加正常疏水調(diào)門進(jìn)行檢查。
(3)高加危急疏水調(diào)門應(yīng)盡快更換,其熱損失非常大。小機(jī)*小流量閥內(nèi)漏在小修時檢查修復(fù),#1高加正常疏水調(diào)門小修時進(jìn)行解體檢查。
(4)在同流量時,#2機(jī)組A,B汽前泵電流比#1機(jī)組汽前泵明顯偏大10A左右,建議電氣二次校正電流表。小修時,檢查汽前泵入口、出口濾網(wǎng)是否有堵塞現(xiàn)象,泵體是否存在腐蝕穿孔現(xiàn)象。
5 檢修處理過程
2010-04-06,2機(jī)組小修啟動,啟動前曾進(jìn)行過高加注水查漏,未發(fā)現(xiàn)高加泄露。2010-04-07T10:00,負(fù)荷升至570MW,1高加正常疏水調(diào)門已全開,但高加水位仍為高二值,疏水不暢。將#1高加汽側(cè)退出運行,關(guān)閉#1高加進(jìn)汽電動門,隔離正常疏水調(diào)門進(jìn)行檢修。
解體#2機(jī)組#1高加正常疏水調(diào)門時,發(fā)現(xiàn)調(diào)門閥籠通流部分有4排3mm的小孔,下面2排小孔多數(shù)被黑色粉末狀物質(zhì)堵塞,清除干凈后,#1高加正常疏水調(diào)門恢復(fù)正常運行,滿負(fù)荷時調(diào)門開度*大也不超過45%。對#1高加正常疏水調(diào)門處的堵塞物進(jìn)行化學(xué)分析,堵塞物中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%。
6 #1高加正常疏水調(diào)門堵塞原因分析
(1)補水率低。隨著爐水的濃縮倍率增大,腐蝕性Cl-在局部濃縮超標(biāo),促進(jìn)爐管腐蝕,產(chǎn)生四氧化三鐵腐蝕性產(chǎn)物,而四氧化三鐵在水汽系統(tǒng)中溶解度很小,故水汽系統(tǒng)中含鐵量不超標(biāo)。四氧化三鐵主要沉積在水流緩慢的地方,在疏水調(diào)門開度一定時,門芯堵住的導(dǎo)流孔處水積聚不流動,四氧化三鐵大量沉積。在一般情況下,碳鋼(尤其是爐側(cè)管道)在高溫作用下能形成1層四氧化三鐵保護(hù)膜,但當(dāng)溶液中有腐蝕性Cl-時,會產(chǎn)生嚴(yán)重的局部腐蝕(如點蝕)。資料表明:當(dāng)Cl-的質(zhì)量濃度>0.4mg/L時,碳鋼的腐蝕速率明顯增加,腐蝕孔增多,耐腐蝕性降低。
(2)凝汽器泄露,凝結(jié)水中混入大量雜質(zhì)。尤其是有機(jī)物會使凝結(jié)水精處理混床進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生較大變化,影響出水水質(zhì),有機(jī)物在熱力系統(tǒng)內(nèi)的分解產(chǎn)物易引起酸性腐蝕。因#2機(jī)組運行2年多未發(fā)生過凝汽器泄漏,所以,凝汽器泄露影響因素在該機(jī)組不存在。
(3)在機(jī)組啟動過程中,水汽系統(tǒng)沖洗不徹底,尤其是啟動過程中為加快啟動速度,往往不等到汽水完全合格,就進(jìn)行鍋爐升溫、升壓,造成腐蝕。
(4)過熱器、再熱器等高溫腐蝕產(chǎn)生的氧化皮脫落,在汽水系統(tǒng)內(nèi)形成沉積物。
小結(jié):氧化鐵積聚是導(dǎo)致1高加正常疏水調(diào)門堵塞的直接原因。由以上分析可知,氧化鐵來源于(1),(3),(4)項,因#2鍋爐啟、停次數(shù)很少,所以氧化鐵重點來源于(1),(4)項。
7 防止高加疏水調(diào)節(jié)門堵塞的措施
(1)加強機(jī)組啟動過程中的水汽監(jiān)督,嚴(yán)格執(zhí)行給水不合格不進(jìn)爐、蒸汽不合格不進(jìn)系統(tǒng)、凝結(jié)水、疏水不合格不回收的規(guī)定。嚴(yán)禁為了趕時間,不顧水汽品質(zhì),強行點火、沖轉(zhuǎn)。腐蝕大多發(fā)生在機(jī)組啟動階段。
(2)控制好運行中的水汽監(jiān)督,保證給水pH值為9.2~9.6,Cl-的質(zhì)量濃度5g/L,氫電導(dǎo)率0.15s/cm。
(3)防止過熱器、再熱器超溫造成高溫腐蝕,尤其要防止機(jī)組啟動時的超溫。
(4)保持合適的補水率,不能一味追求過低的補水率。
(5)做好機(jī)組停運時的保護(hù),防止機(jī)組停運時發(fā)生腐蝕。
(6)采取給水加氧處理的措施,使?fàn)t管形成致密的保護(hù)膜。
(7)遇有停機(jī)機(jī)會,對開度較大的高加正常疏水調(diào)門辦票檢查清理。機(jī)組大、小修時全面清理消除隱患。