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1175t/h鍋爐給水流量噴嘴故障分析

發布時間:2014-05-20 10:00    來源:未知

    三河發電廠一期工程安裝2臺350 MW日本三菱機組,為亞臨界、汽包強制循環鍋爐。鍋爐給水系統設置2臺正常運行的50%容量汽動給水泵和1臺50%容量電動給水泵。在2臺汽動給水泵入口設有流量孔板,測量單臺汽動給水泵流量。在主給水管道上設有給水流量噴嘴,測量進入鍋爐的給水流量。熱控系統為美國MCS提供的MAX控制系統。鍋爐汽包水位自動調節系統為三沖量調節系統(即汽包水位、給水流量、蒸汽流量,其中給水流量信號取自鍋爐給水管道的流量噴嘴)。在機組加負荷時主汽流量超過325t/h,由單沖量自動改為三沖量;在機組減負荷時主汽流量低于275t/h,三沖量自動改為單沖量。2001年8月13日,2號機組啟動時,發現鍋爐給水流量信號無顯示,使汽包水位自動調節系統三沖量無法投入,集控運行人員被迫手動調節,分析認為是給水流量噴嘴發生位移造成的。鍋爐給水流量信號消失,給機組安全穩定運行帶來很大的影響。經小修,將給水流量噴嘴恢復到原來的位置,機組啟動后給水流量噴嘴信號正常,富通新能源生產銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒顆粒機木屑顆粒機秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1、流量噴嘴無信號的原因分析和判斷
    (1)噴嘴的結構和參數:給水管道材質為A106C,內徑為290. 35mm,外徑為355. 60 mm,正常給水流量為1175t/h,最大給水流量為1400t/h,正常工作壓力為18.7 MPa,管道溫度為282℃,噴嘴差壓為120 kPa,測量范圍為3.8%~100%,噴嘴內徑為182.7 mm。噴嘴通過噴嘴環利用4個10 mm對稱布置的銷子固定在給水管道上,結構見圖1。
    (2)檢查給水流量傳遞信號回路參數正常,并且進行幾次,核對無誤,確認不是此問題。
    (3)利用標準儀器就地測量給水流量變送器,無差壓信號,但流量前后信號管都能夠放出水來,說明有壓力,因此排除信號管堵塞這一原因。
    (4)最后對照圖紙檢查,懷疑流量噴嘴發生了位移,超過差壓信號管范圍,無差壓信號。并且三菱公司在機組運行中,利用丫射線(射線在不同材質中衰減率不同),確認流量噴嘴發生了位移。
2、采取的臨時對策
    由于給水流量噴嘴的問題,給水流量無法指示,汽包水位自動調節系統不能投入,采取2臺汽動給水泵的入口流量之和,作為給水流量監視和汽包水位自動調節系統的沖量,與正常運行情況比較,誤差在30 t/h以內。主要措施如下:
    (1)在CRT給水畫面新增加2臺汽動給水泵入口流量之和的給水流量,作為集控人員監視使用,并設專用CRT畫面,監視給水系統運行狀態;將2臺汽動給水泵入口流量之和,引入汽包水位調節系統作為自動調節使用。
    (2)2臺汽動給水泵再循環門,解除自動為手動位置,防止再循環門打開,再循環門開啟對汽包水位自動調節系統無影響,但是再循環管道分流,使實際給水流量減少,汽包水位下降。
    (3)2號機組調峰時最低負荷控制在180MW(注意:2臺汽動給水泵入口流量平衡,控制偏差不超過30 t/h)。
    (4)機組運行中特別要注意監視,在汽動給水泵入口給水流量變送器故障、主汽流量與給水流量偏差大時,汽包水位自動調節系統會自動解除,退出為手動。熱控專業人員處理汽動給水泵入口流量變送器等時,必須辦理工作票,并且退出給水自動調節,改為手動調節。
    (5)下列情況下,集控人員應解除汽包水位自動調節系統:任一汽動給水泵跳閘或退出運行時、汽動給水泵再循環門打開時、電動給水泵啟動、汽包水位自動調節系統失靈時。
3、機組小修檢查、處理及效果
    (1)在機組小修期間將給水流量噴嘴所在的給水管道割下長3.2 m的管段(材質A106-C,直徑355.6 mm、壁厚35. 71 mm),割管前采取措施,防止管道脫落,焊接時不得強力對縫。割管后發現噴嘴沿汽流方向,向后位移了600 mm,僅噴嘴發生位移,噴嘴環未動。檢查發現噴嘴位移的原因是固定噴嘴環、噴嘴的銷子(從管道外向里插入)沒有插到位,使噴嘴在反作用力的作用下發生位移。
    (2)利用三菱公司提供的專用工具,用4個銷子對給水流量噴嘴定位,定位銷子要插到位。
    (3)給水噴嘴定位結束后,將管道對接處金屬打磨成V形坡口,使內外壁距坡口端部15 mm范圍內見金屬光澤。管道對接處找正,并且確認所裝噴嘴出入口方向與介質流動方向相同。管道對接處焊前預熱溫度不大于100℃。施焊工藝為亞弧焊打底(焊絲TIG,TGS-50),電弧焊蓋面(兩焊工對焊,焊條I_B-52A)。焊后進行熱處理,其熱處理工藝為:加熱到300℃,保持2.5 h,再加熱到625℃,保持1.5 h,最后用2h降溫到300℃。焊接后常溫下對施焊部位進行探傷檢查(RT和PT),合格后,對管道敷設保溫材料。
    (4) 2001年9月5日機組小修啟動后,給水流量噴嘴信號正常,將汽包水位給水自動調節系統的給水流量信號,由臨時改到設計給水流量信號,汽包水位自動調節系統運行正常,達到了設計的效果,滿足機組安全穩定運行的要求。


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