第31卷第8期華電技術(shù)Vol.31 No. 82009年8月Huadian TechnologyAug. 2009熱力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動分析劉濤(深圳能源集團東部電廠,廣東深圳518120)摘要:從常 規(guī)熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動實際過程出發(fā),分析了影響循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動安全的各種因素,并結(jié)合實踐給出了操作方法和建議,供同類型系統(tǒng)啟動方案制訂時參考。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動;循環(huán)水泵特性曲線;水鍾;啟動方案中圖分類號:TK 224.21文獻標志碼:B文章編號:1674 - 1951 (2009)08 -0033 -03統(tǒng)布置示意圖如圖1所示。0引言電液動控熱力發(fā)電廠的循環(huán)水系統(tǒng)龐大而復雜,系統(tǒng)啟蝶蝶水動時為了不使系統(tǒng)產(chǎn)生空氣振蕩和水錘而對循環(huán)水*+0&泵造成傷害,一般要求先對整個系統(tǒng)進行注水、排排水8取水氣,方可啟動。但這樣做的弊端是顯而易見的:循環(huán)水系統(tǒng)水容積比較大,動輒上萬立方米,用普通的水&Q&L L_I &&O-3H泵注水,--般需要1~3d;臨時泵的安裝、拆除和注水口的制作,也比較繁雜。圖1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)布置示意圖最省時、省力的方法是進行空管啟動,但此種方循環(huán)水泵房出來到主廠房的循環(huán)水母管有一段法的可行性需要嚴密論證,在論證的基礎(chǔ)上,細心謹爬坡,泵房至爬坡段最高點之間的母管(DN2200)慎地操作,才可保證系統(tǒng)安全順利地啟動。本文結(jié)長度約820 m,高差約9m,然后再下降進入電廠廠合實例說明如何進行循環(huán)水系統(tǒng)的空管啟動。區(qū),循環(huán)水泵出口設(shè)有DN100的排氣閥,中間每條管各設(shè)2個DN200的排氣閥,爬坡段最高點設(shè)- -準1項目情況介紹調(diào)壓室(即DN325的敞口直通管,管口標高24 m);廣東某電廠一期工程規(guī)劃建設(shè)3 x350MW燃從最高點進入電廠時,陡然下降9m,最高點至*1機氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,其循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計為開式組主廠房的距離約370m,每根管設(shè)1個檢查井(設(shè)循環(huán)，為汽輪機凝汽器和開式冷卻水系統(tǒng)提供冷源。有DN100的雙出口排氣閥)及1個放空排水井(設(shè)每臺機組配置1臺100%容量的循環(huán)水泵1臺旋轉(zhuǎn)有DN100的雙出口排氣閥) ,過了"3機組后,變徑為濾網(wǎng)和1臺反沖洗水泵。3臺循環(huán)水泵出口匯成2DN1 800,過了“2機組后,變徑為DNI 200,'1 ~#3機條供水母管,中間設(shè)2個聯(lián)絡(luò)電動門,3臺機組共用組供水支管管徑為DN1 200;凝汽器進水管徑為2條循環(huán)水供水母管,每臺機組回水經(jīng)過虹吸井匯DNI 200,與凝汽器連接處絕對標高比最高點(準調(diào)到排水溝渠流回大海。壓室處)高2m左右,凝汽器回水管與凝汽器連接處供水母管為2x DN2 200管,廠外管道(因場地絕對標高比虹吸井堰上水位(6.8m)高5m左右。限制，循環(huán)水泵站布置在遠離電廠的海邊)大部分2影響安全啟動的主 要因素采用鋼套簡預應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCCP管),在泵站出口段和循環(huán)水進人廠區(qū)的下坡段局部采用鋼空管啟動的首要工作是防止發(fā)生水錘事故。對管。循環(huán)水泵出口管3根DN1 800管出循環(huán)水泵房于水錘,水力學中是這樣描述的:水(或其他不可壓后合并成2根DN2200管,進入主廠房的壓力管為2縮流體)在輸送過程中,由于閥門突然開啟或關(guān)閉、根DN1200鋼管,分別接自2條供水母管。其中,廠水泵突然停車.驟然啟閉導葉等原因,使流速發(fā)生突外循環(huán)水壓力管總長度約850m,廠內(nèi)部分主干管然中國煤化工的現(xiàn)象?？傞L度約360 m,支管長度約95 m。循環(huán)冷卻水系.MYH.CN M H a近光滑的,水流動自如。三打J開時網(wǎng)1天然大閉或給水泵停車時,水收稿日期:2009-06 -05流對閥門及管壁(主要是閥門或泵)會產(chǎn)生-一個壓●34●華電技術(shù)第31卷力。由于管壁光滑,后續(xù)水流在慣性的作用下,水力對于普通的離心泵,要求關(guān)閉出口閥后方可啟迅速達到最大并產(chǎn)生破壞作用,壓力沖擊將使管壁動。開閥啟動時,電機負載最大,易長時間過流,引受力而產(chǎn)生噪聲,猶如錘子敲擊管道-樣,這就是水起保護動作從而跳泵。但循環(huán)水泵是斜流泵特性力學當中的“水錘效應(yīng)”,也就是正水錘。相反,關(guān)和離心泵有所不同,是否可以開閥啟動,需要從循環(huán)閉的閥門在突然打開或給水泵啟動后,也會產(chǎn)生水水泵特性曲線(背壓-軸功率-泵效率-流量曲.錘,叫負水錘，但壓強沒有前者大。線)中尋找答案,該曲線如圖2所示。由水錘產(chǎn)生的瞬時壓強可達管道中正常工作壓00p強的幾十倍甚至于數(shù)百倍。這種大幅度壓強波動可20-30 t導致管道系統(tǒng)強烈振動而發(fā)出噪聲,并可能破壞閥門接頭,對管道系統(tǒng)有很大的破壞作用。為防止水EFF錘需正確設(shè)計管道系統(tǒng),防止流速過高,一般設(shè)計管RATED子流速應(yīng)小于3m/s,并需控制閥的開、閉速度。30-顯然,防止水錘的重點是要控制水流速度和開10S.P.Dens-=1025)__ 1 2200kV\閉閥門的速度。S.P.(Dens=1 000)0該電廠循環(huán)水母管直徑為2.2m,截面積為o 0L0十2345δ宮ψ03.80m2,2條母管截面積為7.60m2,循環(huán)水泵額定流量/m'●5)流量為7m'/s。使用單母管注水,水流速度為1. 84圄2循環(huán)水泵特性 曲線m/s,雙母管注水,水流速度為0.92 m/s,均可達到在循環(huán)水泵的特性曲線中可以看到:泵的軸功流速小于3 m/s的條件。但管道中有爬坡段和一個率基本上是-條比較平坦的曲線,且在背壓較低時,陡坡下降段,下降段會造成水流加速,這種情況對于軸功率隨 著泵出口壓頭的下降而略有下降。也就是防止水錘十分不利;但有利的是，下降段過后廠區(qū)內(nèi)說，在開閥起泵,背壓較小的情況下,泵不但不會過還有較長的水平段,可以較大程度地抑制流速。后流,電流還會稍小于額定電流。來的實際啟動過程也證明，陡坡段的流動加速不會3啟動預案及實際操作過程造成水錘。循環(huán)水系統(tǒng)龐大而復雜,以上簡單計算得出的在啟動之前,經(jīng)相關(guān)人員討論審核，決定采用安全邊界僅具有參考意義,并不能保證啟動過程中“單母管啟動，多次點動"的方法。不出現(xiàn)水錘。最重要的是在實際啟動過程中謹慎操預案摘要如下:作嚴密監(jiān)控、做好事故預想并在必要時果斷采取(1)循環(huán)水單條管道充水時間約12 min,為了保措施。.護好電機及減少設(shè)備水錘現(xiàn)象,采用點動及節(jié)流為了防止水錘,在啟動預案中列出了具體的充水。措施:(2)啟動"2循環(huán)水泵，向循環(huán)水甲管注水,監(jiān)視(1)打開循環(huán)水系統(tǒng)所有的排氣門;循環(huán)水泵電流、振動、電機軸承溫度、泵軸承溫度。(2)全開凝汽器循環(huán)水進出口電動門;同時,監(jiān)視準調(diào)壓室排氣管,海水到準調(diào)壓室位置(3)分2次啟動循環(huán)水泵,中間靜置10 min,讓后,停止*2循環(huán)水泵,時間大約6 ~7 min。系統(tǒng)充分排氣,穩(wěn)定流動狀態(tài),減少對系統(tǒng)的沖擊;(3) 10 min后啟動"1循環(huán)水泵,"1循環(huán)水泵出(4)在各個重要區(qū)域布置人員值守,加強監(jiān)控:口電動蝶閥開度在10% ~ 15%。監(jiān)視循環(huán)水泵電具體包括循環(huán)水泵本體,出口閥門井,循環(huán)水管道準流振動、電機軸承溫度、泵軸承溫度。同時監(jiān)視準調(diào)壓室,各呼吸閥,3臺機廠房內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)等;調(diào)壓室排氣管廠房循環(huán)水母管上的呼吸閥及3臺(5)發(fā)現(xiàn)情況及時匯報值長,發(fā)現(xiàn)險情隨時準凝汽器海水側(cè)4個呼吸閥排氣。備打閘停泵,保護人身和設(shè)備安全。(4)當廠內(nèi)系統(tǒng)正常后,開啟"2與"3聯(lián)絡(luò)電動安全進行系統(tǒng)啟動,還要考慮循環(huán)水泵啟動時,蝶閥對乙管進行充水。會否因出口沒有阻力而造成電機過流。6kV電機中國煤化工循環(huán)水泵出口電不宜頻繁啟動,冷狀態(tài)下允許啟動2次,熱狀態(tài)下只動蝶HCNMHG允許啟動1次。如需再次啟動,至少需要靜置1.5(6)打開3臺機開式水自動濾水器前手動蝶h。如果在啟動過程中,循環(huán)水泵出現(xiàn)過流跳泵,則閥,進行開式水系統(tǒng)充水排空,排空后啟動3臺機開會更加延誤啟動計劃的實施。式水泵,系統(tǒng)投人正常運行。第8期劉濤:熱力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動分析●35●(7)整個過程由值長統(tǒng)-指揮。開強制信號,"1循環(huán)水泵出口門保持正常開位,沒實際的操作過程如下:有出現(xiàn)異常誤動情況;09:39全開"2循環(huán)水泵出口電動門,啟動"2循10:30逐漸關(guān)閉3臺機組凝汽器回水電動門至環(huán)水泵,啟動電流很快回復到可見水平(207 A),約50%開度;1 min后逐漸回升并穩(wěn)定在256A左右;10:33觀察情況穩(wěn)定、正常,進一步關(guān)閉3臺機09 :43*2循環(huán)水泵出口壓力,0. 12 MPa;組凝汽器回水電動門至30%開度,徹底排凈凝汽器09:46停"2循環(huán)水泵,停泵前泵出口壓力0.14 .頂部空氣;MPa;10:36按照“防止循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò)電動門誤09 :50在分散控制系統(tǒng)( DCS)邏輯中強制"1循關(guān)預案",將"1和"2循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò)電動門停環(huán)水泵出口電動門,給一個全開的信號,就地實際開電,"2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò)電動門仍送電,控制度為20% ;方式置遠方位。順利完成循環(huán)水系統(tǒng)空管啟動09:55啟動"1循環(huán)水泵，出口壓力0.26 MPa,壓任務(wù)。力過高,就地手動開啟"1循環(huán)水泵出口電動蝶閥,4結(jié)論.調(diào)整泵出口壓力到0.20MPa,蝶閥開度固定在40%;此時,根據(jù)系統(tǒng)的聲音和振動判斷蝶閥的節(jié)熱力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)能否進行空管啟動,因流效果已經(jīng)很微弱;系統(tǒng)而異,需要結(jié)合各個電廠的實際情況進行論證。10:03循環(huán)水乙管準調(diào)壓室有明顯空氣冒出，主要考慮2點因素:管道內(nèi)水流對系統(tǒng)的沖擊程度;乙管開始起壓啟動3臺凝汽器人口二次濾網(wǎng)反洗，循環(huán)水泵無背壓條件下的運行特性。在這2個條件防止雜物導致濾網(wǎng)堵塞;均符合且具有足夠安全裕量的前提下,制訂詳細的10:07 "3機組凝汽器前后水室頂部排空門開始啟動預案和事故預想,在實際操作過程中統(tǒng)-指揮,冒水;精細操作,方可保證安全順利地完成循環(huán)水系統(tǒng)的10:10就地全開"1循環(huán)水泵出口電動蝶閥,位空管啟動任務(wù)。于主廠房門口的循環(huán)水管道呼吸閥有水噴出;10:14就地打開*2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò)電動參考文獻:門,開度20%;[1]張耀先，丁新求.水力學[M].鄭州:黃河水利出版社，10:21觀察情況且穩(wěn)定、正常后,就地逐漸全2004.開"2和"3循環(huán)水泵出口聯(lián)絡(luò)電動門;(編輯:白銀雷)10:23主廠房門口的循環(huán)水管道呼吸閥恢復正常,不冒水、不冒氣;作者簡介:10:27在分散控制系統(tǒng)( DCS)邏輯上恢復之前劉濤(1983-) ,男,陜西涇陽人，助理工程師,從事電廠被強制為“全開"的"1循環(huán)水泵出口電動門信號:放運行方面的工作。(上接第32頁)2根牽引鋼絲繩能有效地固定浮箱5結(jié)束語使之不產(chǎn)生傾翻現(xiàn)象。(1)攔漂排設(shè)計目前尚無國家規(guī)范,目前一般參考固定攔污柵進行設(shè)計。顯然,無論是受力情況牽引鋼絲繩及繩夾還是結(jié)構(gòu)形式,攔漂排和固定攔污柵均有較大差異。(2)在分析結(jié)構(gòu)差異較大的2個攔漂排(浮式浮箱攔污柵)工程實例的基礎(chǔ)上,提出了一種新的攔漂排浮箱結(jié)構(gòu)設(shè)想。旨在拋磚引玉,希望同行提出更配重混凝土.優(yōu)秀的設(shè)計方案。中國煤化工(編輯:白銀雷)攔污格柵YHCNMHG圄3新型攔漂排浮箱結(jié)構(gòu)設(shè)想圖蘇振榮(1957-) ,男,廣西欽州人,工程師,從事金屬結(jié)構(gòu)機電安裝方面的工作。