600MW機組防汽輪機進水系統的優化改造

王曜濱（大唐華銀金竹山火力發電分公司,湖南　冷水江　417500）

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600MW機組防汽輪機進水系統的優化改造

王曜濱
（大唐華銀金竹山火力發電分公司,湖南冷水江417500）

摘 要：針對汽輪機進水的主要現象，分析了進水的原因，并進一步對如何防止汽輪機進水的優化改造措施進行了具體的闡述。關鍵詞：汽輪機進水；冷再疏水罐；液位開關；優化改造

1　引言

汽輪機進水，即水或冷蒸汽（低溫飽和蒸汽）進入汽輪機而引起的事故，是汽輪機運行中最危險的事故之一。汽輪機進水會引起汽缸變形、動靜間隙消失發生碰撞、大軸彎曲等，直接表現為葉片的損傷與斷裂、閥門及汽缸結合面漏氣、動靜部分碰撞、推力瓦的燒損、汽輪機的高溫金屬部件產生永久變形、熱應力引起金屬裂紋影響使用壽命。因此，要確保機組安全運行，必須制定完善的防范汽輪機進水措施。

2　改造背景

2014年，某廠一臺600MW汽輪機組停運后待冷卻過程中發生大軸彎曲事故，經綜合分析認為：除運行人員大意疏忽之外，PGP畫面也缺乏必要的防進水報警顯示，從而造成了此次事故。

為了防止此類事故的發生，金竹山電廠組織了相關專業技術人員進行自查自改。其中，熱控方面經過自查，發現以下問題：

（1）#1機冷再疏水罐液位開關存在拒動、誤動現象，取樣管路有待優化，并且PGP畫面無冷再疏水罐液位顯示。

冷再疏水罐有防止再熱冷段有冷水倒入高壓缸，以及避免管道頻繁疏水、保護疏水閥的重要作用。我廠原#1機冷再疏水罐液位開關為SOR磁浮子開關，由于現場溫度較高，開關經常出現不能正常復歸，且液位開關使用年限過長，磁浮子開關經常拒動，已不能準確反應疏水罐液位。另外，該液位開關現場汽側取樣管自冷再管底部引出，當冷再管（即高排管）內進水后，液位開關取樣筒汽、水側會同時進水，易在汽側取樣管段形成水封，導致液位開關內的空氣無法排出，造成浮子不能上浮，液位開關不能正確動作，故需要采取汽側取樣管排水措施，否則將嚴重影響機組的可靠運行。

（2）#1機無汽機進水報警，存在安全風險。

目前我廠#1機PGP畫面沒有汽機進水報警邏輯以及報警光子牌，僅以運行人員對各項參數的監視來防止進水事故的發生，存在一定安全風險。因此，熱控人員結合運行規程及運行人員建議，增加了汽機進水報警邏輯及報警光子牌。

3　改造及實施方案

3.1冷再疏水罐液位開關的更換改造如下：

（1）拆除原有的液位開關，重新安裝新的取樣管路及磁翻板液位計，型號為CYXK3-10-2，取樣口仍采用原來的口子，重新焊接新的取樣管路；

（2）將原高水位定值由1200mm改為900mm，低水位定值仍保持為100mm不變；

（3）對所有取樣管進行疏通，將管道內銹泥排除。

3.2高再逆止門前疏水罐液位管路改造如下

（1）分別在汽側、水側取樣管道的一、二次門的中間位置焊接直徑為30mm的等徑三通；

（2）在汽側取樣管道和水側取樣管道之間增加一段長度為1050mm、直徑為30mm的連通管，通過等徑三通接頭焊接；

（3）將高水位開關向下移動300mm，即與疏水罐底部高度為900mm；

（4）對所有取樣管進行疏通，將管道內銹泥排除；

（5）對所有管道進行耐壓試驗，并驗收合格；

（6）高再逆止門后疏水罐液位改造同上；

（7）分別在高低壓取樣二次門后增加三通接頭，焊接遠傳變送器取樣二次門，并布置取樣管道，安裝液位變送器，用于DCS顯示；

（8）信號電纜敷設、及畫面修改。重新敷設就地液位變送器至DCS的控制電纜，并完成液位遠傳信號的邏輯修改及畫面修改。

3.3技術要求

（1）嚴格按照檢修技術標準及安規進行；

（2）焊縫邊緣應圓滑過渡到母材，不得有裂紋、未焊透氣孔和夾渣現象。

（3）所有焊口必須100%X射線探傷合格。

（4）電纜敷設要符合相關要求。

3.4汽機防進水報警邏輯畫面修改

（1）在#1機汽機一級報警光子牌中增加“汽輪機防進水報警”聲光報警邏輯，報警畫面設置“投入聯鎖”按鈕，由運行人員在機組停運后投入。

（2）將鍋爐減溫水系統、給水系統、抽氣系統、輔汽系統、旁路系統相關電動門的開關狀態，及#1、#2、#3高加水位，#5、#6、#7、#8低加水位，除氧器、凝汽器、軸加水位信號集中顯示在汽機防進水報警畫面。

（3）增加#1機組高中壓外缸金屬溫度（高壓側）上、下半內壁溫差≥65℃和#1機組高中壓外缸金屬溫度（中壓側）上、下半內壁溫差≥65℃觸發汽機進水報警。

（4）在#1機汽機一級報警光子牌中增加“高排壓力高”聲光報警邏輯，即當高排壓力≥0.05Mpa“與上”機組解列則“高排壓力高”報警。

（5）在#1機汽機一級報警光子牌中增加“高排溫度下降速率快”聲光報警邏輯，即當#1機高排溫度下降速率≥5℃/10min時，“與上”機組解列則“高排溫度下降速率快”報警。

4　結束語

防汽輪機進水優化改造完成后，熱控人員進行了耐壓及傳動試驗，確認信號顯示正常，驗收合格。該項優化改造可以使冷再疏水罐汽側取樣管道內的積水能通過聯通管排放至水側取樣管道，避免由于汽側取樣管道內積水造成的水位開關動作不正常。同時遠傳液位顯示以及防汽機進水的聲光報警可以使運行人員能及時監控冷再疏水罐液位，隨時發現異常并采取措施，以避免汽輪機進水事故的發生，提高了機組運行的安全性與可靠性。

參考文獻：

[1]大唐華銀金竹山火力發電分公司1號機冷再疏水罐液位改造方案[S].

[2]汽輪機防進水報警異動報告[R].

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.213