1 000 MW機組高速混床樹脂泄漏事故分析

潘麗娜，王景龍

(華電萊州發電有限公司，山東 煙臺 261400)

1 000 MW機組高速混床樹脂泄漏事故分析

潘麗娜，王景龍

(華電萊州發電有限公司，山東 煙臺 261400)

對某火電廠1 000 MW機組前置過濾器進出口壓差異常、高速混床泄漏樹脂、樹脂捕捉器泄漏樹脂、高速混床旁路門未動作的原因進行綜合分析，造成樹脂泄漏并進入汽水系統的原因為鍋爐大面積換管致使大量水溶紙進入系統、未采取再熱器沖洗措施、運行人員監盤不到位、樹脂捕捉器密封墊材老化，針對各種原因提出了相應的處理措施。

高速混床；前置過濾器；樹脂；泄漏；樹脂捕捉器；水溶紙

1 機組概況

某火電廠1 000 MW機組單獨設有一套凝結水精處理系統，處理流程為：凝結水泵→精處理進口母管→前置過濾器(以下簡稱前過)→高速混床(以下簡稱高混)→樹脂捕捉器→精處理出口母管→軸封加熱器。需處理凝結水量(額定/最大)，2 279/2 285 t/h；凝結水入口壓力(額定/最大)，3.4/4.5 MPa；凝結水入口溫度(額定/最大)，≤50/60 ℃。凝結水精處理系統包括A，B 2臺前過，A，B，C，D 4臺高混，1臺再循環泵及相應的旁路。凝結水精處理系統的進出口母管設有整套系統的大旁路，前過進出口母管之間設有前過旁路，高混進口母管和樹脂捕捉器出口母管之間設有高混旁路，在系統進出口壓差、溫度等超限時旁路門能自動打開。

前過為精處理系統的前置機械過濾裝置，主要作用是除去凝結水中較大顆粒腐蝕產物。每臺機組設置2臺50%容量的管式前過：工作/試驗壓力，≤4.2/4.2 MPa；正常/最大流速，2.2/3.4 m/s；正常/最高溫度，≤50/60 ℃。

高混進行凝結水的精除鹽，以保證處理后的凝結水符合超臨界機組對高純度水質的要求。每臺機組設置4臺33.3%容量的高混：工作/試驗壓力，≤4.2/4.2 MPa；額定/最大壓差，≤0.175/0.350 MPa；額定/最大流速，100/120 m/h；額定/最大流量，759/960 m3/h；工作溫度，≤60 ℃。

每臺高混設置1臺樹脂捕捉器：設計/試驗壓力，≤4.5/4.5 MPa；額定/最大出力壓差，0.05/0.15 MPa；工作溫度，≤60 ℃[1]。

2 事件經過

2.1前過壓差異常

2016年11月23日，該火電廠A前過進出口壓差快速上漲，2 h后升至表計量程上限(100 kPa)，前過旁路門頻繁開關。開啟前過旁路，投用B前過并反洗A前過。A前過反洗后投入運行，在關閉前過旁路門后，A，B前過壓差均再次快速上漲，判斷凝汽器進入劣質水源，檢測凝結水鈉離子質量濃度為348.0 μg/L，氯離子質量濃度為5.0 mg/L，排放凝結水并對前過進行反洗。凝結水好轉后，鈉離子質量濃度為98.1 μg/L，氯離子質量濃度為1.0 mg/L，再次投入前過并關閉旁路門，前過壓差仍快速上漲。至24日，A/B前過各反洗10/4次，反洗無效果。

2.2高混壓差異常，泄漏樹脂

11月23日，在前過旁路開啟期間，A，B高混進出口壓差快速上漲，高混樹脂捕捉器壓差、進水流量和壓力無明顯變化。

前過旁路因壓差高第2次開啟后，A，B高混及高混旁路壓差隨之快速上漲，最高達到394 kPa，但是高混旁路門未聯鎖開啟。高混前過旁路壓力表量程上限為300 kPa，聯鎖保護設定值為350 kPa。

23日21：33，A/B高混壓差直線下降至145/168 kPa，A/B樹脂捕捉器壓差快速上漲至35/35 kPa。

24日，清理汽泵密封水濾網時發現被樹脂堵塞。對高混進行排查，發現A，B高混樹脂捕捉器進水側排污門內有樹脂，退出A，B高混，檢查高混樹脂層面無明顯變化。

檢查汽泵前置泵入口濾網，發現濾網4/5面積黏附一層纖維狀物及少量樹脂，如圖1所示。

檢查A，B高混，發現進水水帽中均有黑色膠狀物，出水裝置外圈水帽各有6個松動，松動水帽底部托板固定齒變形。

圖1 汽泵前置泵入口濾網上附著的纖維狀物及樹脂

檢查A樹脂捕捉器進水側，有類似前置泵入口濾網附著的纖維狀物，B樹脂捕捉器出水管道中有殘存樹脂，捕捉器內濾元密封墊有一個破損，斷口呈撕裂狀，有細小裂紋，同時判斷密封墊老化。

對前置泵濾網中的纖維狀物和高混水帽中的黑色膠狀物進行試驗，用水可溶解，疑為水溶紙。取新水溶紙溶解于水后，發現水溶液中懸浮大量細小的纖維狀物，判斷堵塞濾網的纖維狀物和膠狀物為水溶紙的分解產物。

3 原因分析

3.1前過壓差異常原因

前過壓差快速上漲且反洗不能清除，在后續的高混進水裝置和樹脂捕捉器中均發現水溶紙，判斷引起前過壓差異常的原因為水溶紙黏附在過濾器濾芯上，導致濾芯污堵。

3.2水溶紙進入前過的原因

小修時鍋爐再熱器大面積換管、割管，管內殘留的大量水溶紙無法經水壓試驗溶解排出，在機組啟動期間隨蒸汽及疏水直接進入凝汽器，透過凝結水泵濾網進入前過。

3.3高混泄漏樹脂的原因

前過旁路開啟時，水溶紙進入高混，造成高混及旁路壓差上漲并超過保護值(350 kPa)，旁路未動作。超壓1 h后，A，B高混出水水帽發生變形松動，樹脂泄漏。

3.4樹脂捕捉器泄漏樹脂的原因

超壓時樹脂捕捉器密封墊與高混出水水帽同時損壞，高混漏出的樹脂部分被截留，造成捕捉器壓差上升，部分樹脂透過密封墊破損口進入熱力系統，引起汽泵密封水濾網和前置泵濾網堵塞。

樹脂捕捉器密封熱破損的另一個原因是密封墊老化。密封墊為生膠墊，工作介質溫度高于40 ℃，長期高溫導致材質老化、承壓強度下降。

3.5高混旁路門未動作的原因

高混旁路門未動作的原因是分散控制系統(DCS)中高混旁路壓差表的量程設定值(300 kPa)低于保護值(350 kPa)，在高混旁路壓差超過300 kPa后，測量值仍為300 kPa，高混旁路壓差達到保護值350 kPa時不能觸發保護動作。

4 解決措施

4.1處理措施

(1)全面檢查和緊固A，B高混出水水帽，更換損壞水帽，清理進水水帽，更換全部4套高混樹脂捕捉器密封墊。

(2)高混樹脂全部再生完畢后，利用機組低負荷機會對前過濾芯附著的水溶紙纖維進行檢查清理，不能清理時考慮更換濾芯。

(3)修改高混旁路壓差量程，設置每套高混壓差高報警值，對精處理設備聯鎖保護定值及聯鎖參數的量程進行全面排查。

4.2防范措施

(1)規范水溶紙的使用管理，對水溶紙的溶解性能進行質量驗收，并在每次割管檢修時記錄使用量，防止過量使用；規范水溶紙的使用工藝，將水溶紙折疊成喇叭狀放入爐管做封堵。

(2)鍋爐主、再熱系統進行大面積割管檢修時，水壓試驗結束后，采取帶壓放水措施，通過爐水側排水沖洗殘留水溶紙及其他雜物，避免進入凝汽器。機組啟動前，在凝結水泵入口安裝細濾網，對可能進入系統的雜質進行截留。

(3)高混出水水帽及樹脂捕捉器密封墊隨設備大修定期檢查更換，并將工作內容補充進檢修規程。

(4)運行人員嚴格執行監盤制度，按時對所有參數進行巡檢，開展精處理設備培訓，提高運行人員操作及異常處理技能。

5 結束語

造成高混樹脂泄漏的原因是多方面的，對水溶紙特性認識不足、高混旁路壓差表量程設定不當、高混壓差異常未及時發現和處理、設備檢修時未檢查更換樹脂捕捉器密封墊是主要原因。

[1]華電萊州發電有限公司1 000 MW機組化學運行規程：Q/HD-104.1701—2014[S].

TM 621.8

B

1674-1951(2017)10-0056-02

2017-07-05；

2017-09-19

(本文責編：劉芳)

潘麗娜(1975—)，女，山東威海人，工程師，從事大型火力發電廠化學監督工作(E-mail:panrena@163.com)。