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      凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置在直接空冷機(jī)組中的應(yīng)用

      2013-01-06 02:00:28周紅梅
      發(fā)電設(shè)備 2013年1期
      關(guān)鍵詞:冷島凝結(jié)水原理圖

      曹 超,周紅梅,張 鵬

      (華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 西安分公司,西安710065)

      直接空冷技術(shù)是目前北方缺水地區(qū)發(fā)展火電機(jī)組的首選,但由于其受外界環(huán)境影響比較明顯,機(jī)組凝汽器壓力變化比較大,所以造成機(jī)組凝結(jié)水溶氧偏高,如果長時(shí)間運(yùn)行不僅影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)還造成設(shè)備管道腐蝕,嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命。目前,針對直接空冷機(jī)組凝結(jié)水溶氧偏高的問題,很多電廠都采用在空冷凝結(jié)水回水管道上加裝除氧噴頭,對空冷凝結(jié)水回水進(jìn)行霧化處理,可以有效分離水中溶解的氧氣[1],提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。但是采用除氧噴頭,在機(jī)組啟動(dòng)(尤其是新建機(jī)組首次啟動(dòng))過程中,如果空冷系統(tǒng)沖洗不徹底,安裝中產(chǎn)生的渣屑以及長時(shí)間停機(jī)產(chǎn)生的鐵銹、鐵屑等雜物會(huì)引起凝結(jié)水除氧噴頭的堵塞,不僅因空冷凝結(jié)水回水不暢造成機(jī)組負(fù)荷受限,而且冬季遇到寒冷天氣極易造成空冷島結(jié)冰現(xiàn)象[2],嚴(yán)重影響機(jī)組的安全。

      1 凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置的作用

      凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置原理圖見圖1。

      圖1 凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置原理圖

      凝結(jié)水回水除氧噴頭出現(xiàn)堵塞時(shí),通過安裝在凝結(jié)水回水管道上的壓力測控儀表自動(dòng)判斷,并及時(shí)進(jìn)行管路切換,將凝結(jié)水回水切換至旁路直通管道,從而避免機(jī)組升負(fù)荷受限,并可在冬季有效地防止空冷島結(jié)冰事故的發(fā)生。

      2 在直接空冷機(jī)組中的應(yīng)用

      凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置包括回水壓力測控儀表、回水旁路管道及旁路閥等設(shè)備。

      2.1 回水旁路管道

      回水旁路管道管徑要求與回水主管道相同,在凝結(jié)水回水管道進(jìn)入排汽裝置前引出,直通排汽裝置倒流板以下;進(jìn)入排汽裝置后為同管徑的彎頭,管口向下,用以改變回水水流的方向,避免對排汽裝置內(nèi)其他管件造成沖刷。當(dāng)凝結(jié)水回水除氧噴頭工作正常時(shí),該管道處于關(guān)斷狀態(tài)。

      2.2 旁路閥

      旁路閥安裝在旁路管道上,設(shè)計(jì)為全開、全關(guān)式90°轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)蝶閥,以便快速地動(dòng)作,從而最大限度地減小對機(jī)組負(fù)荷的擾動(dòng)。當(dāng)凝結(jié)水回水除氧噴頭工作正常時(shí),該旁路閥處于關(guān)閉狀態(tài),蒸汽進(jìn)入空冷島冷卻后的凝結(jié)水經(jīng)過主管道進(jìn)入排汽裝置,再經(jīng)過除氧噴頭霧化后除氧;當(dāng)除氧噴頭堵塞、工作異常時(shí),旁路閥迅速打開,將凝結(jié)水回水切換到旁路管道。

      2.3 回水壓力測控儀表

      凝結(jié)水回水壓力測控儀表包括3個(gè)壓力開關(guān)和1塊就地壓力表,分別安裝于凝結(jié)水在進(jìn)入排汽裝置前最低的水平主管道上,并要求取樣管分別引出。3個(gè)壓力開關(guān)接線均為常開式接線,其壓力設(shè)定值根據(jù)空冷凝結(jié)水回水高度以及當(dāng)?shù)卮髿鈮簛泶_定。如當(dāng)?shù)卮髿鈮毫閜(kPa),凝結(jié)水正?;厮叨葹閔0(m),那么回水壓力開關(guān)的設(shè)定值就為0.1 h0p。當(dāng)除氧噴頭工作正常時(shí),回水管道內(nèi)的壓力<0.1 h0p,則3個(gè)壓力開關(guān)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài);當(dāng)除氧噴頭工作異常時(shí),回水管道內(nèi)的水位高度會(huì)不斷上升,所產(chǎn)生的靜壓會(huì)逐漸增大,當(dāng)凝結(jié)水回水壓力>0.1 h0p時(shí),則壓力開關(guān)閉合并發(fā)出報(bào)警信號;同時(shí),當(dāng)3個(gè)壓力開關(guān)中的任意2個(gè)開關(guān)閉合(三取二邏輯)發(fā)出報(bào)警時(shí),則聯(lián)動(dòng)打開旁路閥,及時(shí)地將凝結(jié)水切換到回水旁路管道,直通進(jìn)入排汽裝置,從而有效防止由于凝結(jié)水回水不暢、水位過高而引起空冷島工作異常、機(jī)組非正常停機(jī)事故。就地壓力表可以在回水壓力開關(guān)故障時(shí),人為監(jiān)視凝結(jié)水的回水情況。

      3 工作過程

      凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置控制原理圖見圖2。

      圖2 凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置控制原理圖

      3.1 除氧噴頭工作正常

      除氧噴頭工作正常時(shí),壓力開關(guān)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài),此時(shí)旁路閥處于關(guān)閉狀態(tài),凝結(jié)水回水通過主管道進(jìn)入排汽裝置,經(jīng)過除氧噴頭霧化后析出溶解于水中的氧氣。這些氧氣然后被真空泵抽出,達(dá)到了除氧的目的。

      3.2 除氧噴頭工作異常

      當(dāng)除氧噴頭出現(xiàn)堵塞時(shí),進(jìn)入空冷島的蒸汽被冷卻凝結(jié)成水后,不能及時(shí)地被排入排汽裝置,造成回水管道內(nèi)的水位不斷上升,當(dāng)回水管道內(nèi)水壓大于壓力開關(guān)的動(dòng)作設(shè)定值時(shí),則壓力開關(guān)閉合,發(fā)出報(bào)警信號;同時(shí)3個(gè)壓力開關(guān)經(jīng)過“三取二”的邏輯判斷后,其信號送至旁路閥,聯(lián)鎖打開旁路閥,將凝結(jié)水自動(dòng)切換到旁路管道直接排入排汽裝置,及時(shí)降低凝結(jié)水回水管道內(nèi)的水位,防止空冷島真空惡化,并有效地避免機(jī)組的非正常停機(jī)。

      4 結(jié)語

      凝結(jié)水回水自動(dòng)切換裝置對凝結(jié)水除氧噴頭的工作異常能快速判斷并自動(dòng)進(jìn)行回水通道的切換,有效地避免機(jī)組非正常停機(jī),保證機(jī)組的安全運(yùn)行,尤其是在冬季北方寒冷地區(qū),還能夠有效防止機(jī)組空冷島結(jié)冰事故的發(fā)生。目前這一裝置已經(jīng)在國電大同2臺660MW超臨界直接空冷機(jī)組中得到應(yīng)用。

      [1]朱大宏,雷平和.600MW直接空冷機(jī)組降低凝結(jié)水溶氧的措施[J].山西電力,2008(3):36-38.

      [2]孫立國,田亞釗,孫康明.600MW直接空冷機(jī)組的防凍及解凍[J].電力設(shè)備,2007,8(5):20-23.

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