淺談旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)的應(yīng)用
河南華潤(rùn)電力首陽(yáng)山630MW機(jī)組的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥設(shè)置存在一定的缺陷，曾多次出現(xiàn)閥芯脫落事件，本文通過(guò)對(duì)其進(jìn)行分析尋找出根本原因，并介紹了小旁路系統(tǒng)的改造方案。
河南華潤(rùn)電力首陽(yáng)山裝機(jī)容量為2×630MW遙遙臨界機(jī)組，其凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)一臺(tái)工頻式和一臺(tái)變頻式遙遙容量的筒袋式凝結(jié)水泵，#5、#6、#7、#8四臺(tái)低壓加熱器，一臺(tái)軸封冷卻器，一臺(tái)旋膜式除氧器（熱力式），一個(gè)300m3的凝補(bǔ)水箱，和兩臺(tái)凝輸泵。凝結(jié)水采用中壓精處理裝置。#7、#8低壓加熱器入口管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，用以調(diào)節(jié)旋膜式除氧器（熱力式）水位。系統(tǒng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。其中圓圈區(qū)域?yàn)樾な匠跗鳎崃κ剑┥纤{(diào)閥設(shè)置情況。
機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，變頻凝泵運(yùn)行，工頻凝泵備用。變頻凝泵運(yùn)行時(shí)，旋膜式除氧器（熱力式）水位利用變頻泵的變頻調(diào)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)門(mén)來(lái)遙遙凝結(jié)水母管壓力，凝結(jié)水母管壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)。低負(fù)荷時(shí)，利用關(guān)小上水調(diào)門(mén)來(lái)維持凝結(jié)水壓力滿(mǎn)足要求，遙遙凝結(jié)水供給其他輔助設(shè)備的安全運(yùn)行。熱控設(shè)定了負(fù)荷(或旋膜式除氧器（熱力式）壓力)與凝結(jié)水母管壓力對(duì)應(yīng)函數(shù)，即凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值可根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
在這種運(yùn)行方式下，曾發(fā)生過(guò)多起旋膜式除氧器（熱力式）上水
調(diào)閥閥桿與閥芯脫落的不安全事件，這嚴(yán)重威脅到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們遙遙須要深入分析原因，采取措施從根本上消除隱患，防止此類(lèi)不安全事件的再次發(fā)生。
圖1河南華潤(rùn)電力首陽(yáng)山630MW遙遙臨界機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)簡(jiǎn)
旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的原因分析
對(duì)旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的原因進(jìn)行遙遙的分析，找出在機(jī)組正常運(yùn)行中有哪些主要的誘發(fā)因素。事故發(fā)生過(guò)程中存在的些共同點(diǎn)，從而為問(wèn)題的解決提供思路。
1．1旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥在機(jī)組運(yùn)行中存在的問(wèn)題
通過(guò)運(yùn)行觀察，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥在機(jī)組運(yùn)行中存在以下問(wèn)題
a．機(jī)組負(fù)荷在500MW以下時(shí)，為滿(mǎn)足凝結(jié)水系統(tǒng)壓力的需要，凝泵雖然變頻，還需旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)門(mén)參與調(diào)節(jié)來(lái)控制旋膜式除氧器（熱力式）水位旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥開(kāi)始逐漸向下關(guān)閉，機(jī)組負(fù)荷300MW時(shí)較小關(guān)至30%，造成旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)門(mén)處的局部阻力增大，節(jié)流損失也增大，同時(shí)旋膜式除氧器（熱力式）上水管道存在振動(dòng)現(xiàn)象。b．旋膜式除氧器（熱力式）上水管徑較大，額定流量為0TH，機(jī)組負(fù)荷低于500MW時(shí)旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥開(kāi)始節(jié)流，此時(shí)閥芯前后的差壓比較大，閥桿與閥芯連接處受到很大的應(yīng)力。
c．經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)凝結(jié)水系統(tǒng)多次發(fā)生旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的同時(shí)旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路電動(dòng)門(mén)故障，遠(yuǎn)方無(wú)法操作，只能采取就地手動(dòng)操作電動(dòng)門(mén)，嚴(yán)重威脅到機(jī)組的安全運(yùn)行。
1．2我廠發(fā)生的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落事件的共同點(diǎn)
a．旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)相同，都在機(jī)組降負(fù)荷旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥向下關(guān)小的過(guò)程中。
b．旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的位置相同，都是閥桿與閥芯連接銷(xiāo)子斷開(kāi)，進(jìn)而閥芯與閥桿連接的螺紋退讓后閥芯脫落。
根據(jù)以上的分析，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥之所以會(huì)發(fā)生閥芯脫落情況是因?yàn)?，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥在機(jī)組運(yùn)行中，機(jī)組負(fù)荷500MW以下時(shí)節(jié)流大，管道就會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，此時(shí)調(diào)閥閥芯前后差壓變得較大，使調(diào)閥閥芯與閥桿連接處受到很大的應(yīng)力，從而造成連接銷(xiāo)子斷開(kāi)，連接螺紋退讓后閥芯脫開(kāi)。
旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)優(yōu)化解決
針對(duì)上面分析的原因，得出兩臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)采取小旁路系統(tǒng)來(lái)解決旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥節(jié)流量大，同時(shí)也可以減小旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥的前后差壓，從根本上消除旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的誘因。
2．1優(yōu)化后的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥小旁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
通過(guò)優(yōu)化的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥以及小旁路系統(tǒng)，見(jiàn)圖2，在旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥管道處加裝了小旁路電動(dòng)調(diào)閥管道，通流能力為950TH(機(jī)組額定凝結(jié)水流
量0TH)，閥門(mén)內(nèi)徑DN250。
2．2優(yōu)化后的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥小旁路系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)
機(jī)組運(yùn)行中，優(yōu)化后的旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥及旁路調(diào)閥均自動(dòng)，均可調(diào)節(jié)凝結(jié)水壓力，通過(guò)各門(mén)的壓力設(shè)定即可改變相應(yīng)門(mén)的開(kāi)度。在設(shè)定這兩個(gè)調(diào)閥的壓力設(shè)定值時(shí)(旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥設(shè)定值為1．6MPa，小旁路調(diào)閥設(shè)定值為1．4MPa)，保持旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥的壓力設(shè)定值略大于小旁路調(diào)閥的壓力設(shè)定值。這樣可以遙遙機(jī)組在450MW以上時(shí)，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥及旁路調(diào)閥全開(kāi)，變頻凝結(jié)水泵通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)旋膜式除氧器（熱力式）水位和凝結(jié)水壓力;在機(jī)組降負(fù)荷由450MW降至400MW過(guò)程中，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)節(jié)門(mén)首先逐漸由遙遙關(guān)至0%，利用旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)節(jié)門(mén)調(diào)節(jié)旋膜式除氧器（熱力式）水位及凝結(jié)水壓力。在機(jī)組負(fù)荷由400MW逐漸降至300MW的過(guò)程中，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥已全關(guān)，旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥由遙遙逐漸關(guān)至65%，利用旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥調(diào)節(jié)旋膜式除氧器（熱力式）水位及凝結(jié)水壓力;在機(jī)組從400MW以下加負(fù)荷過(guò)程中先逐漸開(kāi)啟旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥由65%開(kāi)至遙遙后，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥再逐漸由0%開(kāi)至遙遙。
增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后的遙遙確認(rèn)
a．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，機(jī)組負(fù)荷在450MW以上時(shí)，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥及旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥全開(kāi)，增加了通流面積，節(jié)流損失減小，在額定負(fù)荷630MW時(shí)凝結(jié)水母管壓力從改造前2．
56MPa降至2．36MPa，凝泵電流從改造前154A降至
145A。
b．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，機(jī)組負(fù)荷在400MW以下時(shí)，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥已全關(guān)，旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥節(jié)流調(diào)節(jié)旋膜式除氧器（熱力式）水位及凝結(jié)水壓力，由于旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路管徑小，節(jié)流量小，局部阻力小，遙遙消除了之前旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥凝結(jié)水管路低負(fù)荷時(shí)的振動(dòng)現(xiàn)象。
c．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，在機(jī)組各個(gè)負(fù)荷段，旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥始終由65%至遙遙的開(kāi)度，遙遙消除了旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中節(jié)流產(chǎn)生的前后差壓，同時(shí)減少了旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥的節(jié)流量，減小旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥所受的應(yīng)力。
d．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥提供了旋膜式除氧器（熱力式）上水的安全遙遙，在旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥和旁路電動(dòng)門(mén)同時(shí)故障時(shí)，可以遙遙旋膜式除氧器（熱力式）不斷水。
e．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，變頻凝結(jié)水泵較低安全運(yùn)行轉(zhuǎn)速由原來(lái)廠家設(shè)定的1000ＲPM降低至950ＲPM(通過(guò)與廠家多次商議，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況得出的較低安全運(yùn)行轉(zhuǎn)速)，在機(jī)組負(fù)荷300MW時(shí)，變頻凝結(jié)水泵電流由原來(lái)的65A降
至54A。
f．增加旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)后，再?gòu)奈窗l(fā)生旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落事件。
運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng)
淺談旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)的應(yīng)用
a．旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)節(jié)門(mén)邏輯鍋爐MFT時(shí)，強(qiáng)制關(guān)閉(無(wú)論旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路自動(dòng)還是手動(dòng))，MFT復(fù)歸后方可單操。當(dāng)鍋爐發(fā)生MFT時(shí)，旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥可以及時(shí)快速關(guān)閉，切斷旋膜式除氧器（熱力式）上水防止旋膜式除氧器（熱力式）水位高或滿(mǎn)水。
b．在旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥單遙遙運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值不應(yīng)大于2．3MPa，遙遙旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥較小開(kāi)度不能小于30%，如果小于30%調(diào)閥會(huì)出現(xiàn)卡澀情況，不利于調(diào)節(jié)。
c．通過(guò)兩門(mén)的壓力設(shè)定值不同從而改變兩門(mén)的開(kāi)度不同，遙遙旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥壓力設(shè)定值略大于旋膜式除氧器（熱力式）上水旁路調(diào)閥設(shè)定壓力值。
通過(guò)旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)的優(yōu)化改造之后，沒(méi)有再次發(fā)生旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥閥芯脫落的事件。同時(shí)變頻凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和電流較改造之前有所下降，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。希望通過(guò)旋膜式除氧器（熱力式）上水調(diào)閥旁路系統(tǒng)的改造為有類(lèi)似問(wèn)題的兄弟電廠提供解決問(wèn)題的參考和借鑒。
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