熱力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水系統空管啟動(dòng)分析

第31卷第8期華電技術(shù)Vol.31 No. 82009年8月Huadian TechnologyAug. 2009熱力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水系統空管啟動(dòng)分析劉濤(深圳能源集團東部電廠(chǎng),廣東深圳518120)摘要:從常 規熱電廠(chǎng)循環(huán)水系統空管啟動(dòng)實(shí)際過(guò)程出發(fā),分析了影響循環(huán)水系統空管啟動(dòng)安全的各種因素,并結合實(shí)踐給出了操作方法和建議,供同類(lèi)型系統啟動(dòng)方案制訂時(shí)參考。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統空管啟動(dòng);循環(huán)水泵特性曲線(xiàn);水鍾;啟動(dòng)方案中圖分類(lèi)號:TK 224.21文獻標志碼:B文章編號:1674 - 1951 (2009)08 -0033 -03統布置示意圖如圖1所示。0引言電液動(dòng)控熱力發(fā)電廠(chǎng)的循環(huán)水系統龐大而復雜,系統啟蝶蝶水動(dòng)時(shí)為了不使系統產(chǎn)生空氣振蕩和水錘而對循環(huán)水*+0&泵造成傷害,一般要求先對整個(gè)系統進(jìn)行注水、排排水8取水氣,方可啟動(dòng)。但這樣做的弊端是顯而易見(jiàn)的:循環(huán)水系統水容積比較大,動(dòng)輒上萬(wàn)立方米,用普通的水&Q&L L_I &&O-3H泵注水,--般需要1~3d;臨時(shí)泵的安裝、拆除和注水口的制作,也比較繁雜。圖1 循環(huán)冷卻水系統布置示意圖最省時(shí)、省力的方法是進(jìn)行空管啟動(dòng),但此種方循環(huán)水泵房出來(lái)到主廠(chǎng)房的循環(huán)水母管有一段法的可行性需要嚴密論證,在論證的基礎上,細心謹爬坡,泵房至爬坡段最高點(diǎn)之間的母管(DN2200)慎地操作,才可保證系統安全順利地啟動(dòng)。本文結長(cháng)度約820 m,高差約9m,然后再下降進(jìn)入電廠(chǎng)廠(chǎng)合實(shí)例說(shuō)明如何進(jìn)行循環(huán)水系統的空管啟動(dòng)。區,循環(huán)水泵出口設有DN100的排氣閥,中間每條管各設2個(gè)DN200的排氣閥,爬坡段最高點(diǎn)設- -準1項目情況介紹調壓室(即DN325的敞口直通管,管口標高24 m);廣東某電廠(chǎng)一期工程規劃建設3 x350MW燃從最高點(diǎn)進(jìn)入電廠(chǎng)時(shí),陡然下降9m,最高點(diǎn)至*1機氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,其循環(huán)水系統設計為開(kāi)式組主廠(chǎng)房的距離約370m,每根管設1個(gè)檢查井(設循環(huán)，為汽輪機凝汽器和開(kāi)式冷卻水系統提供冷源。有DN100的雙出口排氣閥)及1個(gè)放空排水井(設每臺機組配置1臺100%容量的循環(huán)水泵1臺旋轉有DN100的雙出口排氣閥) ,過(guò)了"3機組后,變徑為濾網(wǎng)和1臺反沖洗水泵。3臺循環(huán)水泵出口匯成2DN1 800,過(guò)了“2機組后,變徑為DNI 200,'1 ~#3機條供水母管,中間設2個(gè)聯(lián)絡(luò )電動(dòng)門(mén),3臺機組共用組供水支管管徑為DN1 200;凝汽器進(jìn)水管徑為2條循環(huán)水供水母管,每臺機組回水經(jīng)過(guò)虹吸井匯DNI 200,與凝汽器連接處絕對標高比最高點(diǎn)(準調到排水溝渠流回大海。壓室處)高2m左右,凝汽器回水管與凝汽器連接處供水母管為2x DN2 200管,廠(chǎng)外管道(因場(chǎng)地絕對標高比虹吸井堰上水位(6.8m)高5m左右。限制，循環(huán)水泵站布置在遠離電廠(chǎng)的海邊)大部分2影響安全啟動(dòng)的主 要因素采用鋼套簡(jiǎn)預應力鋼筋混凝土管(PCCP管),在泵站出口段和循環(huán)水進(jìn)人廠(chǎng)區的下坡段局部采用鋼空管啟動(dòng)的首要工作是防止發(fā)生水錘事故。對管。循環(huán)水泵出口管3根DN1 800管出循環(huán)水泵房于水錘,水力學(xué)中是這樣描述的:水(或其他不可壓后合并成2根DN2200管,進(jìn)入主廠(chǎng)房的壓力管為2縮流體)在輸送過(guò)程中,由于閥門(mén)突然開(kāi)啟或關(guān)閉、根DN1200鋼管,分別接自2條供水母管。其中,廠(chǎng)水泵突然停車(chē).驟然啟閉導葉等原因,使流速發(fā)生突外循環(huán)水壓力管總長(cháng)度約850m,廠(chǎng)內部分主干管然中國煤化工的現象?？傞L(cháng)度約360 m,支管長(cháng)度約95 m。循環(huán)冷卻水系.MYH.CN M H a近光滑的,水流動(dòng)自如。三打J開(kāi)時(shí)網(wǎng)1天然大閉或給水泵停車(chē)時(shí),水收稿日期:2009-06 -05流對閥門(mén)及管壁(主要是閥門(mén)或泵)會(huì )產(chǎn)生-一個(gè)壓●34●華電技術(shù)第31卷力。由于管壁光滑,后續水流在慣性的作用下,水力對于普通的離心泵,要求關(guān)閉出口閥后方可啟迅速達到最大并產(chǎn)生破壞作用,壓力沖擊將使管壁動(dòng)。開(kāi)閥啟動(dòng)時(shí),電機負載最大,易長(cháng)時(shí)間過(guò)流,引受力而產(chǎn)生噪聲,猶如錘子敲擊管道-樣,這就是水起保護動(dòng)作從而跳泵。但循環(huán)水泵是斜流泵特性力學(xué)當中的“水錘效應”,也就是正水錘。相反,關(guān)和離心泵有所不同,是否可以開(kāi)閥啟動(dòng),需要從循環(huán)閉的閥門(mén)在突然打開(kāi)或給水泵啟動(dòng)后,也會(huì )產(chǎn)生水水泵特性曲線(xiàn)(背壓-軸功率-泵效率-流量曲.錘,叫負水錘，但壓強沒(méi)有前者大。線(xiàn))中尋找答案,該曲線(xiàn)如圖2所示。由水錘產(chǎn)生的瞬時(shí)壓強可達管道中正常工作壓00p強的幾十倍甚至于數百倍。這種大幅度壓強波動(dòng)可20-30 t導致管道系統強烈振動(dòng)而發(fā)出噪聲,并可能破壞閥門(mén)接頭,對管道系統有很大的破壞作用。為防止水EFF錘需正確設計管道系統,防止流速過(guò)高,一般設計管RATED子流速應小于3m/s,并需控制閥的開(kāi)、閉速度。30-顯然,防止水錘的重點(diǎn)是要控制水流速度和開(kāi)10S.P.Dens-=1025)__ 1 2200kV\閉閥門(mén)的速度。S.P.(Dens=1 000)0該電廠(chǎng)循環(huán)水母管直徑為2.2m,截面積為o 0L0十2345δ宮ψ03.80m2,2條母管截面積為7.60m2,循環(huán)水泵額定流量/m'●5)流量為7m'/s。使用單母管注水,水流速度為1. 84圄2循環(huán)水泵特性 曲線(xiàn)m/s,雙母管注水,水流速度為0.92 m/s,均可達到在循環(huán)水泵的特性曲線(xiàn)中可以看到:泵的軸功流速小于3 m/s的條件。但管道中有爬坡段和一個(gè)率基本上是-條比較平坦的曲線(xiàn),且在背壓較低時(shí),陡坡下降段,下降段會(huì )造成水流加速,這種情況對于軸功率隨 著(zhù)泵出口壓頭的下降而略有下降。也就是防止水錘十分不利;但有利的是，下降段過(guò)后廠(chǎng)區內說(shuō)，在開(kāi)閥起泵,背壓較小的情況下,泵不但不會(huì )過(guò)還有較長(cháng)的水平段,可以較大程度地抑制流速。后流,電流還會(huì )稍小于額定電流。來(lái)的實(shí)際啟動(dòng)過(guò)程也證明，陡坡段的流動(dòng)加速不會(huì )3啟動(dòng)預案及實(shí)際操作過(guò)程造成水錘。循環(huán)水系統龐大而復雜,以上簡(jiǎn)單計算得出的在啟動(dòng)之前,經(jīng)相關(guān)人員討論審核，決定采用安全邊界僅具有參考意義,并不能保證啟動(dòng)過(guò)程中“單母管啟動(dòng)，多次點(diǎn)動(dòng)"的方法。不出現水錘。最重要的是在實(shí)際啟動(dòng)過(guò)程中謹慎操預案摘要如下:作嚴密監控、做好事故預想并在必要時(shí)果斷采取(1)循環(huán)水單條管道充水時(shí)間約12 min,為了保措施。.護好電機及減少設備水錘現象,采用點(diǎn)動(dòng)及節流為了防止水錘,在啟動(dòng)預案中列出了具體的充水。措施:(2)啟動(dòng)"2循環(huán)水泵，向循環(huán)水甲管注水,監視(1)打開(kāi)循環(huán)水系統所有的排氣門(mén);循環(huán)水泵電流、振動(dòng)、電機軸承溫度、泵軸承溫度。(2)全開(kāi)凝汽器循環(huán)水進(jìn)出口電動(dòng)門(mén);同時(shí),監視準調壓室排氣管,海水到準調壓室位置(3)分2次啟動(dòng)循環(huán)水泵,中間靜置10 min,讓后,停止*2循環(huán)水泵,時(shí)間大約6 ~7 min。系統充分排氣,穩定流動(dòng)狀態(tài),減少對系統的沖擊;(3) 10 min后啟動(dòng)"1循環(huán)水泵,"1循環(huán)水泵出(4)在各個(gè)重要區域布置人員值守,加強監控:口電動(dòng)蝶閥開(kāi)度在10% ~ 15%。監視循環(huán)水泵電具體包括循環(huán)水泵本體,出口閥門(mén)井,循環(huán)水管道準流振動(dòng)、電機軸承溫度、泵軸承溫度。同時(shí)監視準調壓室,各呼吸閥,3臺機廠(chǎng)房?jì)妊h(huán)水系統等;調壓室排氣管廠(chǎng)房循環(huán)水母管上的呼吸閥及3臺(5)發(fā)現情況及時(shí)匯報值長(cháng),發(fā)現險情隨時(shí)準凝汽器海水側4個(gè)呼吸閥排氣。備打閘停泵,保護人身和設備安全。(4)當廠(chǎng)內系統正常后,開(kāi)啟"2與"3聯(lián)絡(luò )電動(dòng)安全進(jìn)行系統啟動(dòng),還要考慮循環(huán)水泵啟動(dòng)時(shí),蝶閥對乙管進(jìn)行充水。會(huì )否因出口沒(méi)有阻力而造成電機過(guò)流。6kV電機中國煤化工循環(huán)水泵出口電不宜頻繁啟動(dòng),冷狀態(tài)下允許啟動(dòng)2次,熱狀態(tài)下只動(dòng)蝶HCNMHG允許啟動(dòng)1次。如需再次啟動(dòng),至少需要靜置1.5(6)打開(kāi)3臺機開(kāi)式水自動(dòng)濾水器前手動(dòng)蝶h。如果在啟動(dòng)過(guò)程中,循環(huán)水泵出現過(guò)流跳泵,則閥,進(jìn)行開(kāi)式水系統充水排空,排空后啟動(dòng)3臺機開(kāi)會(huì )更加延誤啟動(dòng)計劃的實(shí)施。式水泵,系統投人正常運行。第8期劉濤:熱力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水系統空管啟動(dòng)分析●35●(7)整個(gè)過(guò)程由值長(cháng)統-指揮。開(kāi)強制信號,"1循環(huán)水泵出口門(mén)保持正常開(kāi)位,沒(méi)實(shí)際的操作過(guò)程如下:有出現異常誤動(dòng)情況;09:39全開(kāi)"2循環(huán)水泵出口電動(dòng)門(mén),啟動(dòng)"2循10:30逐漸關(guān)閉3臺機組凝汽器回水電動(dòng)門(mén)至環(huán)水泵,啟動(dòng)電流很快回復到可見(jiàn)水平(207 A),約50%開(kāi)度;1 min后逐漸回升并穩定在256A左右;10:33觀(guān)察情況穩定、正常,進(jìn)一步關(guān)閉3臺機09 :43*2循環(huán)水泵出口壓力,0. 12 MPa;組凝汽器回水電動(dòng)門(mén)至30%開(kāi)度,徹底排凈凝汽器09:46停"2循環(huán)水泵,停泵前泵出口壓力0.14 .頂部空氣;MPa;10:36按照“防止循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò )電動(dòng)門(mén)誤09 :50在分散控制系統( DCS)邏輯中強制"1循關(guān)預案",將"1和"2循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò )電動(dòng)門(mén)停環(huán)水泵出口電動(dòng)門(mén),給一個(gè)全開(kāi)的信號,就地實(shí)際開(kāi)電,"2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò )電動(dòng)門(mén)仍送電,控制度為20% ;方式置遠方位。順利完成循環(huán)水系統空管啟動(dòng)09:55啟動(dòng)"1循環(huán)水泵，出口壓力0.26 MPa,壓任務(wù)。力過(guò)高,就地手動(dòng)開(kāi)啟"1循環(huán)水泵出口電動(dòng)蝶閥,4結論.調整泵出口壓力到0.20MPa,蝶閥開(kāi)度固定在40%;此時(shí),根據系統的聲音和振動(dòng)判斷蝶閥的節熱力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水系統能否進(jìn)行空管啟動(dòng),因流效果已經(jīng)很微弱;系統而異,需要結合各個(gè)電廠(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行論證。10:03循環(huán)水乙管準調壓室有明顯空氣冒出，主要考慮2點(diǎn)因素:管道內水流對系統的沖擊程度;乙管開(kāi)始起壓?jiǎn)?dòng)3臺凝汽器人口二次濾網(wǎng)反洗，循環(huán)水泵無(wú)背壓條件下的運行特性。在這2個(gè)條件防止雜物導致濾網(wǎng)堵塞;均符合且具有足夠安全裕量的前提下,制訂詳細的10:07 "3機組凝汽器前后水室頂部排空門(mén)開(kāi)始啟動(dòng)預案和事故預想,在實(shí)際操作過(guò)程中統-指揮,冒水;精細操作,方可保證安全順利地完成循環(huán)水系統的10:10就地全開(kāi)"1循環(huán)水泵出口電動(dòng)蝶閥,位空管啟動(dòng)任務(wù)。于主廠(chǎng)房門(mén)口的循環(huán)水管道呼吸閥有水噴出;10:14就地打開(kāi)*2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò )電動(dòng)參考文獻:門(mén),開(kāi)度20%;[1]張耀先，丁新求.水力學(xué)[M].鄭州:黃河水利出版社，10:21觀(guān)察情況且穩定、正常后,就地逐漸全2004.開(kāi)"2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò )電動(dòng)門(mén);(編輯:白銀雷)10:23主廠(chǎng)房門(mén)口的循環(huán)水管道呼吸閥恢復正常,不冒水、不冒氣;作者簡(jiǎn)介:10:27在分散控制系統( DCS)邏輯上恢復之前劉濤(1983-) ,男,陜西涇陽(yáng)人，助理工程師,從事電廠(chǎng)被強制為“全開(kāi)"的"1循環(huán)水泵出口電動(dòng)門(mén)信號:放運行方面的工作。(上接第32頁(yè))2根牽引鋼絲繩能有效地固定浮箱5結束語(yǔ)使之不產(chǎn)生傾翻現象。(1)攔漂排設計目前尚無(wú)國家規范,目前一般參考固定攔污柵進(jìn)行設計。顯然,無(wú)論是受力情況牽引鋼絲繩及繩夾還是結構形式,攔漂排和固定攔污柵均有較大差異。(2)在分析結構差異較大的2個(gè)攔漂排(浮式浮箱攔污柵)工程實(shí)例的基礎上,提出了一種新的攔漂排浮箱結構設想。旨在拋磚引玉,希望同行提出更配重混凝土.優(yōu)秀的設計方案。中國煤化工(編輯:白銀雷)攔污格柵YHCNMHG圄3新型攔漂排浮箱結構設想圖蘇振榮(1957-) ,男,廣西欽州人,工程師,從事金屬結構機電安裝方面的工作。