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摘要:本文针对某火力发电厂300MW机组闭式冷却水系统在运行过程中出现的系统补水量大问题进行了研究分析,提出了解决方案,取得了良好的效果,为同类型电厂提供了借鉴及参考。
关键词:闭式冷却水系统;补水量大;原因
1.概述
火力发电厂一般采用闭式冷却水系统为机组辅助设备提供冷却水源,以保证辅助设备及分系统的正常运行。
某火力发电厂300MW机组闭式冷却水系统为单元制闭合回路系统,基本流程为:除盐水(凝结水)→闭式水膨胀水箱→闭式冷却水泵→闭式水冷却器→各闭式水用户→闭式冷却水泵进口。系统补充水源有两路,一路为除盐水,通过补水调整阀控制水箱水位,是系统补水的主要水源,另一路为凝结水,在除盐水无法满足水箱补水要求时通过打开手动隔离阀进行补水。正常运行情况下,除盐水补水调整阀处于自动控制方式,凝结水补水手动隔离阀关闭,维持备用,如图1所示。
该系统主要由两台流量为350m?/h、扬程为50m的闭式冷却水泵和两台换热面积为117㎡的板式冷却器及一个位于23.6m高度、容积为5m?的高位膨胀水箱组成,向本机组的辅助设备提供冷却水源。闭式冷卻水通过板式冷却器被来自循环水系统的开式冷却水所冷却。系统主要供给送风机润滑油冷却器、磨煤机高压油站及稀油站冷却器、空预器润滑油冷却器、密封风机轴承冷却器、等离子点火器冷却器、凝结水泵轴承及电机冷却器、前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器、EH油冷却器、热网疏水泵、热网补水泵机械密封及轴承冷却器、化学汽水集中取样架冷却器等。
2.异常现象
该机组从2014年07月份开始出现除盐水补水量缓慢、持续增大的异常现象,在最初阶段通过连续查漏,未能发现泄漏点,遂在除盐水补水调整阀的基础上采取全开除盐水补水调整阀旁路阀的方法增加除盐水补水量,控制闭式水箱水位在正常范围。随着时间推移,泄漏量增加,上述方法已无法维持正常的闭式水箱水位,最终需在上述方法的基础上全开闭式水箱凝结水补水手动隔离阀,方可维持正常的闭式水箱水位,如图2所示。
由图2可以看出,在闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀、凝结水补水手动隔离阀全开的情况下,除盐水补水调整阀开度在0~100%之间大幅波动,闭式水箱水位在2001~2340mm之间波动。
经过测量,闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀全开时的补水流量为7.1t/h,闭式水箱凝结水补水手动隔离阀全开时的补水流量为10.5t/h,除盐水补水调整阀开度在25、50、75、100%时的补水流量分别为2.1、5.8、6.1、6.5t/h。如图2所示,除盐水补水调整阀平均开度为47.42%,故取除盐水补水调整阀平均补水量为5.3t/h,则此时闭式水系统平均补水量约为22.9t/h,系统补水率为6.54%,超出《DLT 5068-2006 火力发电厂化学设计技术规程》中闭式辅机冷却水系统正常损失冷却水量为0.3~0.5%的规定。
3.原因分析及确认摘要:本文针对某火力发电厂300MW机组闭式冷却水系统在运行过程中出现的系统补水量大问题进行了研究分析,提出了解决方案,取得了良好的效果,为同类型电厂提供了借鉴及参考。
关键词:闭式冷却水系统;补水量大;原因
3.1管道泄漏。
经过对该闭式水系统所有管道进行外观检查,管道连接完整,无破损,无泄漏。
3.2阀门内漏。
正常运行期间,该系统除闭式水泵及各闭式水用户入口、出口隔离阀外,其余阀门均处于关闭状态,其中放水阀门9个,放空气阀门4个。在机组运行当中,通过对阀门之后的地漏、排水管道逐一进行检查,无内漏现象。
3.3各闭式水冷却器泄漏。
此项分为运行期间通过切换可进行隔离的辅机冷却器及机组停运后方可隔离的辅机冷却器两大类。
3.3.1运行期间通过切换可进行隔离的辅机冷却器检查
闭式水冷却器、凝结水泵轴承及电机冷却器、EH油冷却器、送风机润滑油冷却器、磨煤机高压油站及稀油站冷却器、等离子点火器冷却器、密封风机轴承冷却器、热网补水泵机械密封及轴承冷却器、热网疏水泵机械密封及轴承冷却器均可通过切换进行隔离。通过对以上各冷却器逐一进行切换、隔离试验,观察闭式水箱水位变化趋势无明显改变,补水量大的现象仍未改变,由此判断以上各冷却器无泄漏。
3.3.2机组停运后方可隔离的辅机冷却器检查
机组停运后首先对各前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器逐一进行切换、隔离试验,观察闭式水箱水位变化趋势无明显改变,补水量大的现象仍未改变,由此判断以上各冷却器无泄漏,遂继续排查其他冷却器。(因试验期间空预器仍处于运行状态,故空预器润滑油冷却器未隔离进行试验。)
在进行化学汽水集中取样架冷却器解列时,发现该冷却器入口、出口隔离阀关闭后,闭式水箱水位快速上升,同时除盐水补水调整阀快速关小,重新开启该隔离阀后,闭式水箱水位又逐渐下降,遂判断化学汽水集中取样架冷却器泄漏,如图3所示。
由图3可以看出,在20:40将闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀及凝结水补水手动隔离阀关闭后,闭式水箱水位开始快速下降,此时对各前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器进行隔离,但闭式水箱水位快速下降的趋势未能改变,在闭式水箱除盐水补水调整阀已经全开的情况下,40分钟内闭式水箱水位由2218mm下降至1939mm,下降279mm,由此判断以上各冷却器无泄漏。
但在关闭化学汽水集中取样架冷却器入口、出口隔离阀后,闭式水箱水位快速上升,15分钟内由1939mm上升至2235mm,上升296mm,其水位上水速率远远大于日常运行中的上升速率,由此判断化学汽水集中取样架冷却器泄漏。
4.处理措施
通过对化学汽水集中取样架冷却器
进一步检查,最终发现化学高温汽水取样架排污扩容冷却器管束泄漏,经过处理,在闭式水系统再次投运后,系统补水量大幅减小,如图4所示。
由图4可以看出,经过检修后,泄漏点消除,在闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀、凝结水补水手动隔离阀关闭的情况下,闭式水箱水位由除盐水补水调整阀控制,水位在2075~2098mm之间小范围波动、除盐水补水调整阀开度在0~4.15%之间小范围波动,补水量大幅减小,系统运行稳定。
经过测量,此时除盐水补水量仅有1.5t/h,补水率仅有0.43%,符合《DLT 5068-2006 火力发电厂化学设计技术规程》中闭式辅机冷却水系统正常损失冷却水量为0.3~0.5%的规定。
5.经济效益
化学高温汽水取样架排污扩容冷却器泄漏点消除后,闭式水系统平均补水量下降21.4t/h。按照2016年该机组平均运行小时7024.95小时计算,年节约除盐水约15万t。按照除盐水成本约8元/t计算,每年可节约费用约120万元。
6.结束语
火力发电厂闭式冷却水系统是一个复杂、庞大的系统,补水量大的原因分析、问题查找持续时间较长,而且需要多个专业协同配合。该厂通过一系列措施,成功解决了该问题,对火电厂类似系统的高效运行提供了借鉴及参考,具有较高的推广价值。
参考文献:
[1]安健雄.火力发电厂闭式冷却水系统膨胀水箱溢流原因分析.华电技术,2013,04:43~44
[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,(5)
[3]300MW集控运行辅机规程[M],2009,09
作者简介:
李号(1985—),男,陕西省咸阳市人,毕业于河南理工大学,助理工程师,从事火电厂汽轮机运行管理工作。
关键词:闭式冷却水系统;补水量大;原因
1.概述
火力发电厂一般采用闭式冷却水系统为机组辅助设备提供冷却水源,以保证辅助设备及分系统的正常运行。
某火力发电厂300MW机组闭式冷却水系统为单元制闭合回路系统,基本流程为:除盐水(凝结水)→闭式水膨胀水箱→闭式冷却水泵→闭式水冷却器→各闭式水用户→闭式冷却水泵进口。系统补充水源有两路,一路为除盐水,通过补水调整阀控制水箱水位,是系统补水的主要水源,另一路为凝结水,在除盐水无法满足水箱补水要求时通过打开手动隔离阀进行补水。正常运行情况下,除盐水补水调整阀处于自动控制方式,凝结水补水手动隔离阀关闭,维持备用,如图1所示。
该系统主要由两台流量为350m?/h、扬程为50m的闭式冷却水泵和两台换热面积为117㎡的板式冷却器及一个位于23.6m高度、容积为5m?的高位膨胀水箱组成,向本机组的辅助设备提供冷却水源。闭式冷卻水通过板式冷却器被来自循环水系统的开式冷却水所冷却。系统主要供给送风机润滑油冷却器、磨煤机高压油站及稀油站冷却器、空预器润滑油冷却器、密封风机轴承冷却器、等离子点火器冷却器、凝结水泵轴承及电机冷却器、前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器、EH油冷却器、热网疏水泵、热网补水泵机械密封及轴承冷却器、化学汽水集中取样架冷却器等。
2.异常现象
该机组从2014年07月份开始出现除盐水补水量缓慢、持续增大的异常现象,在最初阶段通过连续查漏,未能发现泄漏点,遂在除盐水补水调整阀的基础上采取全开除盐水补水调整阀旁路阀的方法增加除盐水补水量,控制闭式水箱水位在正常范围。随着时间推移,泄漏量增加,上述方法已无法维持正常的闭式水箱水位,最终需在上述方法的基础上全开闭式水箱凝结水补水手动隔离阀,方可维持正常的闭式水箱水位,如图2所示。
由图2可以看出,在闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀、凝结水补水手动隔离阀全开的情况下,除盐水补水调整阀开度在0~100%之间大幅波动,闭式水箱水位在2001~2340mm之间波动。
经过测量,闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀全开时的补水流量为7.1t/h,闭式水箱凝结水补水手动隔离阀全开时的补水流量为10.5t/h,除盐水补水调整阀开度在25、50、75、100%时的补水流量分别为2.1、5.8、6.1、6.5t/h。如图2所示,除盐水补水调整阀平均开度为47.42%,故取除盐水补水调整阀平均补水量为5.3t/h,则此时闭式水系统平均补水量约为22.9t/h,系统补水率为6.54%,超出《DLT 5068-2006 火力发电厂化学设计技术规程》中闭式辅机冷却水系统正常损失冷却水量为0.3~0.5%的规定。
3.原因分析及确认摘要:本文针对某火力发电厂300MW机组闭式冷却水系统在运行过程中出现的系统补水量大问题进行了研究分析,提出了解决方案,取得了良好的效果,为同类型电厂提供了借鉴及参考。
关键词:闭式冷却水系统;补水量大;原因
3.1管道泄漏。
经过对该闭式水系统所有管道进行外观检查,管道连接完整,无破损,无泄漏。
3.2阀门内漏。
正常运行期间,该系统除闭式水泵及各闭式水用户入口、出口隔离阀外,其余阀门均处于关闭状态,其中放水阀门9个,放空气阀门4个。在机组运行当中,通过对阀门之后的地漏、排水管道逐一进行检查,无内漏现象。
3.3各闭式水冷却器泄漏。
此项分为运行期间通过切换可进行隔离的辅机冷却器及机组停运后方可隔离的辅机冷却器两大类。
3.3.1运行期间通过切换可进行隔离的辅机冷却器检查
闭式水冷却器、凝结水泵轴承及电机冷却器、EH油冷却器、送风机润滑油冷却器、磨煤机高压油站及稀油站冷却器、等离子点火器冷却器、密封风机轴承冷却器、热网补水泵机械密封及轴承冷却器、热网疏水泵机械密封及轴承冷却器均可通过切换进行隔离。通过对以上各冷却器逐一进行切换、隔离试验,观察闭式水箱水位变化趋势无明显改变,补水量大的现象仍未改变,由此判断以上各冷却器无泄漏。
3.3.2机组停运后方可隔离的辅机冷却器检查
机组停运后首先对各前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器逐一进行切换、隔离试验,观察闭式水箱水位变化趋势无明显改变,补水量大的现象仍未改变,由此判断以上各冷却器无泄漏,遂继续排查其他冷却器。(因试验期间空预器仍处于运行状态,故空预器润滑油冷却器未隔离进行试验。)
在进行化学汽水集中取样架冷却器解列时,发现该冷却器入口、出口隔离阀关闭后,闭式水箱水位快速上升,同时除盐水补水调整阀快速关小,重新开启该隔离阀后,闭式水箱水位又逐渐下降,遂判断化学汽水集中取样架冷却器泄漏,如图3所示。
由图3可以看出,在20:40将闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀及凝结水补水手动隔离阀关闭后,闭式水箱水位开始快速下降,此时对各前置泵机械密封及轴承冷却器、给水泵机械密封及轴承冷却器进行隔离,但闭式水箱水位快速下降的趋势未能改变,在闭式水箱除盐水补水调整阀已经全开的情况下,40分钟内闭式水箱水位由2218mm下降至1939mm,下降279mm,由此判断以上各冷却器无泄漏。
但在关闭化学汽水集中取样架冷却器入口、出口隔离阀后,闭式水箱水位快速上升,15分钟内由1939mm上升至2235mm,上升296mm,其水位上水速率远远大于日常运行中的上升速率,由此判断化学汽水集中取样架冷却器泄漏。
4.处理措施
通过对化学汽水集中取样架冷却器
进一步检查,最终发现化学高温汽水取样架排污扩容冷却器管束泄漏,经过处理,在闭式水系统再次投运后,系统补水量大幅减小,如图4所示。
由图4可以看出,经过检修后,泄漏点消除,在闭式水箱除盐水补水调整阀旁路阀、凝结水补水手动隔离阀关闭的情况下,闭式水箱水位由除盐水补水调整阀控制,水位在2075~2098mm之间小范围波动、除盐水补水调整阀开度在0~4.15%之间小范围波动,补水量大幅减小,系统运行稳定。
经过测量,此时除盐水补水量仅有1.5t/h,补水率仅有0.43%,符合《DLT 5068-2006 火力发电厂化学设计技术规程》中闭式辅机冷却水系统正常损失冷却水量为0.3~0.5%的规定。
5.经济效益
化学高温汽水取样架排污扩容冷却器泄漏点消除后,闭式水系统平均补水量下降21.4t/h。按照2016年该机组平均运行小时7024.95小时计算,年节约除盐水约15万t。按照除盐水成本约8元/t计算,每年可节约费用约120万元。
6.结束语
火力发电厂闭式冷却水系统是一个复杂、庞大的系统,补水量大的原因分析、问题查找持续时间较长,而且需要多个专业协同配合。该厂通过一系列措施,成功解决了该问题,对火电厂类似系统的高效运行提供了借鉴及参考,具有较高的推广价值。
参考文献:
[1]安健雄.火力发电厂闭式冷却水系统膨胀水箱溢流原因分析.华电技术,2013,04:43~44
[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,(5)
[3]300MW集控运行辅机规程[M],2009,09
作者简介:
李号(1985—),男,陕西省咸阳市人,毕业于河南理工大学,助理工程师,从事火电厂汽轮机运行管理工作。