机械论文600MW机组防汽轮机进水系统改造

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摘要：针对汽轮机进水的主要现象，分析了进水的原因，并进一步对如何防止汽轮机进水的优化改造措施进行了具体的阐述。 关键词：汽轮机进水;冷再疏水罐;液位开关;优化改造 汽轮机进水，即水或冷蒸汽(低温饱和蒸汽)进入汽轮机而引起的事故，是汽轮机运行中最危险的事

　　汽轮机进水，即水或冷蒸汽(低温饱和蒸汽)进入汽轮机而引起的事故，是汽轮机运行中最危险的事故之一。针对汽轮机进水的主要现象，分析了进水的原因，并进一步对如何防止汽轮机进水的优化改造措施进行了具体的阐述。

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　　关键词：汽轮机进水;冷再疏水罐;液位开关;优化改造

　　汽轮机进水会引起汽缸变形、动静间隙消失发生碰撞、大轴弯曲等，直接表现为叶片的损伤与断裂、阀门及汽缸结合面漏气、动静部分碰撞、推力瓦的烧损、汽轮机的高温金属部件产生永久变形、热应力引起金属裂纹影响使用寿命。因此，要确保机组安全运行，必须制定完善的防范汽轮机进水措施。

　　2 改造背景

　　2014年，某厂一台600MW汽轮机组停运后待冷却过程中发生大轴弯曲事故，经综合分析认为：除运行人员大意疏忽之外，PGP画面也缺乏必要的防进水报警显示，从而造成了此次事故。

　　为了防止此类事故的发生，金竹山电厂组织了相关专业技术人员进行自查自改。其中，热控方面经过自查，发现以下问题：

　　(1)#1机冷再疏水罐液位开关存在拒动、误动现象，取样管路有待优化，并且PGP画面无冷再疏水罐液位显示。

　　冷再疏水罐有防止再热冷段有冷水倒入高压缸，以及避免管道频繁疏水、保护疏水阀的重要作用。我厂原#1机冷再疏水罐液位开关为SOR磁浮子开关，由于现场温度较高，开关经常出现不能正常复归，且液位开关使用年限过长，磁浮子开关经常拒动，已不能准确反应疏水罐液位。另外，该液位开关现场汽侧取样管自冷再管底部引出，当冷再管(即高排管)内进水后，液位开关取样筒汽、水侧会同时进水，易在汽侧取样管段形成水封，导致液位开关内的空气无法排出，造成浮子不能上浮，液位开关不能正确动作，故需要采取汽侧取样管排水措施，否则将严重影响机组的可靠运行。

　　(2)#1机无汽机进水报警，存在安全风险。

　　目前我厂#1机PGP画面没有汽机进水报警逻辑以及报警光子牌，仅以运行人员对各项参数的监视来防止进水事故的发生，存在一定安全风险。因此，热控人员结合运行规程及运行人员建议，增加了汽机进水报警逻辑及报警光子牌。

　　3 改造及实施方案

　　3.1 冷再疏水罐液位开关的更换改造如下：

　　(1)拆除原有的液位开关，重新安装新的取样管路及磁翻板液位计，型号为CYXK3-10-2，取样口仍采用原来的口子，重新焊接新的取样管路;

　　(2)将原高水位定值由1200mm改为900mm，低水位定值仍保持为100mm不变;

　　(3)对所有取样管进行疏通，将管道内锈泥排除。

　　3.2 高再逆止门前疏水罐液位管路改造如下

　　(1)分别在汽侧、水侧取样管道的一、二次门的中间位置焊接直径为30mm的等径三通;

　　(2)在汽侧取样管道和水侧取样管道之间增加一段长度为1050mm、直径为30mm的连通管，通过等径三通接头焊接;

　　(3)将高水位开关向下移动300mm，即与疏水罐底部高度为900mm;

　　(4)对所有取样管进行疏通，将管道内锈泥排除;

　　(5)对所有管道进行耐压试验，并验收合格;

　　(6)高再逆止门后疏水罐液位改造同上;

　　(7)分别在高低压取样二次门后增加三通接头，焊接远传变送器取样二次门，并布置取样管道，安装液位变送器，用于DCS显示;

　　(8)信号电缆敷设、及画面修改。重新敷设就地液位变送器至DCS的控制电缆，并完成液位远传信号的逻辑修改及画面修改。

　　3.3 技术要求

　　(1)严格按照检修技术标准及安规进行;

　　(2)焊缝边缘应圆滑过渡到母材，不得有裂纹、未焊透气孔和夹渣现象。

　　(3)所有焊口必须100%X射线探伤合格。

　　(4)电缆敷设要符合相关要求。

　　3.4 汽机防进水报警逻辑画面修改

　　(1)在#1机汽机一级报警光子牌中增加“汽轮机防进水报警”声光报警逻辑，报警画面设置“投入联锁”按钮，由运行人员在机组停运后投入。

　　(2)将锅炉减温水系统、给水系统、抽气系统、辅汽系统、旁路系统相关电动门的开关状态，及#1、#2、#3高加水位，#5、#6、#7、#8低加水位，除氧器、凝汽器、轴加水位信号集中显示在汽机防进水报警画面。

　　(3)增加#1机组高中压外缸金属温度(高压侧)上、下半内壁温差≥65℃和#1机组高中压外缸金属温度(中压侧)上、下半内壁温差≥65℃触发汽机进水报警。

　　(4)在#1机汽机一级报警光子牌中增加“高排压力高”声光报警逻辑，即当高排压力≥0.05Mpa“与上”机组解列则“高排压力高”报警。

　　(5)在#1机汽机一级报警光子牌中增加“高排温度下降速率快”声光报警逻辑，即当#1机高排温度下降速率≥5℃/10min时，“与上”机组解列则“高排温度下降速率快”报警。

　　4 结束语

　　防汽轮机进水优化改造完成后，热控人员进行了耐压及传动试验，确认信号显示正常，验收合格。该项优化改造可以使冷再疏水罐汽侧取样管道内的积水能通过联通管排放至水侧取样管道，避免由于汽侧取样管道内积水造成的水位开关动作不正常。同时远传液位显示以及防汽机进水的声光报警可以使运行人员能及时监控冷再疏水罐液位，随时发现异常并采取措施，以避免汽轮机进水事故的发生，提高了机组运行的安全性与可靠性。

　　参考文献：

　　[1]大唐华银金竹山火力发电分公司1号机冷再疏水罐液位改造方案[S].

　　[2]汽轮机防进水报警异动报告[R].

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