电厂开式循环水系统水藻堵塞的原因及解决措施

2014-11-22于强，彭辉

电力工程技术 2014年2期

于强，彭辉

(1.国电科学技术研究院，江苏南京 210031；2.江苏方天电力技术有限公司，江苏南京 211002)

火力发电厂地处东海滩涂，每年的水草繁殖期一直是循环水系统最大的薄弱点。新上的2 台660 MW超超临界机组，由于取水的严格要求及建设费用的限制，循环水系统依然沿用前期的开式循环方式。机组分部试运期间恰逢东海海藻灾害[1]，循环水系统无法正常运行，成为调试的拦路虎，经多方考证首次在电厂大面积采用浮动拦污排，并通过试验修改设备保护定值，修改设备运行方式等措施成功地解决了难题，确保了机组的顺利移交。

1 循环水系统概述

某火力发电厂建设2 台660 MW 超超临界机组，该工程机组冷却用水采用海水直流供水方式，取水构筑物均位于裁弯河北岸。由于地理原因，河水北岸流速明显大于南岸，无论是下游海藻还是上游水草流经河道时均贴近电厂取水口的北岸。电厂采用D3024×14 钢管将循环水送至主厂房供机组冷却使用，排水由钢筋混凝土双孔排水沟道（2×3.0 m×3.0 m）排入大海。系统主要设备包括循环水泵、循泵出口液控蝶阀、旋转滤网、旋转滤网冲洗系统、拦污栅及清污机，还包括循环水管道伸缩节、取排水构筑物、水管沟、凝汽器二次滤网等。循环水系统构成如图1 所示，主要设备参数如表1至表3 所示。

2 现象及问题分析

2.1 现象介绍

图1 循环水系统简易图

表1 循环水泵及电机主要参数

表2 框架式侧面进水旋转滤网主要参数

表3 凝汽器二次滤网主要参数

循环水受水草影响最初反映在凝汽器入口的二次滤网上，电动滤网运行不长时间即发生卡涩现象，电机过流保护工作，通过对滤网解体发现滤网转动部分与静止部分卡涩，经分析设备未充分考虑到滤网压差增大后对动静间隙的影响，设备上增大动静间隙，增加电机的功率，系统上增加反冲洗回水管径，特别是修改程控方式，在水草多的6 月至9 月，增加反冲洗的频率和滤网转动速度，基本得到了控制。冲管结束后已是6 月底，循环水系统开始由于循环水旋转滤网经常故障频繁跳闸，就地检查后发现系水藻堵塞旋转滤网，且有破损现象，停止循环水泵处理。隔离系统并做好安全措施后，拉出旋转滤网发现几乎全部滤网网板被水藻堵塞，4 块滤网钢架损坏变形，并有22 块网板被撕破，系统被迫停运。

2.2 DCS 历史曲线中查询原因

每当落潮至最低点左右时，旋转滤网前后液位差就会增大，差值最大可达0.6 m，如图2 所示。

图2 旋转滤网未堵塞情况

当旋转滤网前后液位差大于1.6 m 左右时就会造成旋转滤网及循环水泵的停运，如图3 所示。

图3 旋转滤网堵塞情况

2.3 水量及水质变化方面查询原因

当时正处于梅雨季节，且事故发生前连续几天下雨，大量雨水通过裁弯河汇入海水。经项目工程部联系相关单位，得知当天在裁弯河上游的射阳河曾开闸放水。

2.4 综合分析

综上分析，其原因为事故前一段时间雨量较大，上游射阳河开闸放水中夹杂着过多水藻涌入裁弯河，被循环水泵吸在旋转滤网上。再加上当时旋转滤网在慢速档运行，附着在旋转滤网上的水藻来不急被冲洗水冲走，造成滤网前后水位差大，滤网后无水，循环水泵空转跳闸。

3 问题解决方法及措施

为保护旋转滤网，考虑到旋转滤网跳闸前水位变化情况（如图2、图3 所示），增加了“滤网前后液位差大于1.4 m时，联跳旋转滤网”逻辑。但此逻辑中采用的液位信号保护为单点保护，同时考虑到循环水的重要性及对整台机组的影响，在DCS 操作屏增设“投/切”按钮，在水位信号不良或者其他特殊情况的时候，可由运行人员将该保护切除，防止造成不必要的停机及损坏。为保护循环水泵，防止旋转滤网跳闸或损坏后水藻及其他杂物进入循环水泵及管道，增加了“旋转滤网故障跳闸，联跳对应循环水泵”逻辑，同样在DCS 操作屏增设“投/ 切”按钮。在裁弯河循环水泵吸入口增设了一圈拦污浮筒，浮筒下面悬挂有1.7 m 高度的钢滤网，用于平时粗滤水中杂质及水藻。并定期派人清理滤网，将清理出的水藻及垃圾集中处理。为防止旋转滤网损坏时，水藻及其他杂质进入凝汽器，更换了二次滤网的电机，并在原来只能间隔时间冲洗的二次滤网基础上修改了逻辑，增加了连续冲洗程序，提高了凝汽器运行的安全性[2]。积极联系地方水利部门，上游射阳河开闸放水，运行人员将及时采用旋转滤网高速运转方式。

通过以上若干措施及方法，该机组的循环水系统在调试阶段运行正常，并顺利通过了168 h 满负荷运行考核，正常运行的情况如图4 所示。