貴陽發(fā)電廠9號機系東方汽輪機廠生產(chǎn)的超高壓中間再熱三缸二排汽、單軸凝汽式汽輪機,型號為N200-12.7/535/535-5,于1995年10月投產(chǎn)。該機的回?zé)嵯到y(tǒng)包括3臺高加、1臺除氧器和4臺低加,給水溫度243.34℃。機組正常運行時,高加疏水為逐級自流方式。疏水逐級自流管上都設(shè)有疏水調(diào)節(jié)裝置,每個疏水調(diào)節(jié)閥均由單獨的一套氣動單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)加以控制。經(jīng)4年多運行之后,該疏水控制系統(tǒng)已不能保證加熱器維持正常水位。1999年3月8日,9號機91號高加疏水管中三通型彎頭發(fā)生爆裂,6月22日,92號高加疏水管彎頭再次發(fā)生爆管,影響機組的安全、經(jīng)濟運行。筆者以92號高加疏水管爆管為例,對9號機高加疏水系統(tǒng)存在的問題以及防范措施進行分析和介紹。
1 事故經(jīng)過
1999年6月22日,9號機正常運行,帶負荷190
MW。12:32,92號高加底部疏水管90。彎頭突然爆管,大量汽水噴涌而出,沖壞了旁邊的疏泵變頻調(diào)節(jié)柜。隨即切液調(diào)運行,負荷降至120
MW,92號、93號疏水泵跳閘,高加解列。緊急停運高加系統(tǒng)后,于12:45機組投入電調(diào)運行,負荷恢復(fù)至180
MW。經(jīng)檢查,92號高加疏水彎頭因汽水沖刷,造成管壁減薄(壁厚由原來的4.5 mm減薄至0.7 mm左右)而發(fā)生爆管。
2 爆管原因分析
(1)
9號機組回?zé)嵯到y(tǒng)疏水調(diào)節(jié)采用的是氣動薄膜式調(diào)節(jié)裝置。該裝置自投運以來,由于長時間受到汽水兩相流動的沖蝕,調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)卡澀等故障,調(diào)節(jié)閥靈敏度變差,閥門開度的調(diào)節(jié)速度不能適應(yīng)負荷變動的要求,經(jīng)常無法維持高加正常水位。當(dāng)水位過低時,疏水中夾帶蒸汽,造成疏水管道及彎頭(尤其是90。彎頭)長時間受汽水沖刷而致爆管。
(2) 由于高加疏水調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在上述問
題,而運行人員又未能根據(jù)負荷變動情況及時調(diào)整疏水閥開度,因此運行調(diào)整中常將疏水調(diào)節(jié)閥置于強開位置。這樣雖然防止了高加水位過高造成水位保護動作,遇保護失靈而使汽輪機進水,但也使高加時常處于低水位運行,甚至出現(xiàn)無水位運行的狀態(tài),從而加劇了對疏水管路的沖刷,導(dǎo)致爆管。
(3)
由于種種原因,9號機加熱器疏水系統(tǒng)自投運以來,從未對疏水管道、彎頭作過探傷檢查,對管路、彎頭壁厚受沖蝕情況缺乏應(yīng)有的金屬監(jiān)督,以致未能及時發(fā)現(xiàn)并更換被嚴重沖刷的管段和彎頭而導(dǎo)致爆管。
3 防范措施
3.1 配置性能良好的加熱器疏水調(diào)節(jié)裝置
由于高加無水位運行或高水位運行對機組的安全、經(jīng)濟性都有較大影響,為確保高加保持正常疏水水位,我廠在1999年8月9號機大修期間,針對原有疏水調(diào)節(jié)裝置存在的弊端,對高加疏水調(diào)節(jié)裝置進行了改進,即在疏水管路上加裝了一套“新型液位自動控制裝置”(原疏水調(diào)節(jié)裝置暫保留)。
該新型液位自動控制裝置投入運行后,
使高加在不同負荷下均能保持正常水位。經(jīng)對改造前后兩套裝置的運行試驗和經(jīng)濟分析表明,改造后機組的給水溫度提高了3.4~5.2℃,煤耗降低約1g/kWh,提高了機組的安全性和經(jīng)濟性。
3.2 加強高加的運行監(jiān)視和調(diào)整
當(dāng)發(fā)現(xiàn)高加水位異常、疏水自動調(diào)節(jié)裝置失靈或故障時,運行人員應(yīng)及時以手動方式調(diào)整加熱器疏水量,保證加熱器水位正常。
3.3 加強對回?zé)嵯到y(tǒng)管道的金屬監(jiān)督工作
定期對高、低壓加熱器疏水管路進行測厚和探傷檢查,及時了解系統(tǒng)管道、彎頭的健康狀況,以便采取措施,防范于未然。9號機92號高加疏水管彎頭爆管發(fā)生后,在9號機大修中,對回?zé)嵯到y(tǒng)所有管路進行了測厚和探傷檢查,并根據(jù)檢查結(jié)果將受沖蝕嚴重的高加疏水管彎頭(90。),由原來
159×4.5、20號無縫鋼管彎頭全部更換成 159×6、1Cr18Ni9Ti熱壓彎頭。