1 000 MW機組高速混床樹脂泄漏事故分析

潘麗娜，王景龍

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 煙臺 261400)

1 000 MW機組高速混床樹脂泄漏事故分析

潘麗娜，王景龍

(華電萊州發(fā)電有限公司，山東 煙臺 261400)

對某火電廠1 000 MW機組前置過濾器進出口壓差異常、高速混床泄漏樹脂、樹脂捕捉器泄漏樹脂、高速混床旁路門未動作的原因進行綜合分析，造成樹脂泄漏并進入汽水系統(tǒng)的原因為鍋爐大面積換管致使大量水溶紙進入系統(tǒng)、未采取再熱器沖洗措施、運行人員監(jiān)盤不到位、樹脂捕捉器密封墊材老化，針對各種原因提出了相應的處理措施。

高速混床；前置過濾器；樹脂；泄漏；樹脂捕捉器；水溶紙

1 機組概況

某火電廠1 000 MW機組單獨設有一套凝結水精處理系統(tǒng)，處理流程為：凝結水泵→精處理進口母管→前置過濾器(以下簡稱前過)→高速混床(以下簡稱高混)→樹脂捕捉器→精處理出口母管→軸封加熱器。需處理凝結水量(額定/最大)，2 279/2 285 t/h；凝結水入口壓力(額定/最大)，3.4/4.5 MPa；凝結水入口溫度(額定/最大)，≤50/60 ℃。凝結水精處理系統(tǒng)包括A，B 2臺前過，A，B，C，D 4臺高混，1臺再循環(huán)泵及相應的旁路。凝結水精處理系統(tǒng)的進出口母管設有整套系統(tǒng)的大旁路，前過進出口母管之間設有前過旁路，高混進口母管和樹脂捕捉器出口母管之間設有高混旁路，在系統(tǒng)進出口壓差、溫度等超限時旁路門能自動打開。

前過為精處理系統(tǒng)的前置機械過濾裝置，主要作用是除去凝結水中較大顆粒腐蝕產物。每臺機組設置2臺50%容量的管式前過：工作/試驗壓力，≤4.2/4.2 MPa；正常/最大流速，2.2/3.4 m/s；正常/最高溫度，≤50/60 ℃。

高混進行凝結水的精除鹽，以保證處理后的凝結水符合超臨界機組對高純度水質的要求。每臺機組設置4臺33.3%容量的高混：工作/試驗壓力，≤4.2/4.2 MPa；額定/最大壓差，≤0.175/0.350 MPa；額定/最大流速，100/120 m/h；額定/最大流量，759/960 m3/h；工作溫度，≤60 ℃。

每臺高混設置1臺樹脂捕捉器：設計/試驗壓力，≤4.5/4.5 MPa；額定/最大出力壓差，0.05/0.15 MPa；工作溫度，≤60 ℃[1]。

2 事件經(jīng)過

2.1前過壓差異常

2016年11月23日，該火電廠A前過進出口壓差快速上漲，2 h后升至表計量程上限(100 kPa)，前過旁路門頻繁開關。開啟前過旁路，投用B前過并反洗A前過。A前過反洗后投入運行，在關閉前過旁路門后，A，B前過壓差均再次快速上漲，判斷凝汽器進入劣質水源，檢測凝結水鈉離子質量濃度為348.0 μg/L，氯離子質量濃度為5.0 mg/L，排放凝結水并對前過進行反洗。凝結水好轉后，鈉離子質量濃度為98.1 μg/L，氯離子質量濃度為1.0 mg/L，再次投入前過并關閉旁路門，前過壓差仍快速上漲。至24日，A/B前過各反洗10/4次，反洗無效果。

2.2高混壓差異常，泄漏樹脂

11月23日，在前過旁路開啟期間，A，B高混進出口壓差快速上漲，高混樹脂捕捉器壓差、進水流量和壓力無明顯變化。

前過旁路因壓差高第2次開啟后，A，B高混及高混旁路壓差隨之快速上漲，最高達到394 kPa，但是高混旁路門未聯(lián)鎖開啟。高混前過旁路壓力表量程上限為300 kPa，聯(lián)鎖保護設定值為350 kPa。

23日21：33，A/B高混壓差直線下降至145/168 kPa，A/B樹脂捕捉器壓差快速上漲至35/35 kPa。

24日，清理汽泵密封水濾網(wǎng)時發(fā)現(xiàn)被樹脂堵塞。對高混進行排查，發(fā)現(xiàn)A，B高混樹脂捕捉器進水側排污門內有樹脂，退出A，B高混，檢查高混樹脂層面無明顯變化。

檢查汽泵前置泵入口濾網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)4/5面積黏附一層纖維狀物及少量樹脂，如圖1所示。

檢查A，B高混，發(fā)現(xiàn)進水水帽中均有黑色膠狀物，出水裝置外圈水帽各有6個松動，松動水帽底部托板固定齒變形。

圖1 汽泵前置泵入口濾網(wǎng)上附著的纖維狀物及樹脂

檢查A樹脂捕捉器進水側，有類似前置泵入口濾網(wǎng)附著的纖維狀物，B樹脂捕捉器出水管道中有殘存樹脂，捕捉器內濾元密封墊有一個破損，斷口呈撕裂狀，有細小裂紋，同時判斷密封墊老化。

對前置泵濾網(wǎng)中的纖維狀物和高混水帽中的黑色膠狀物進行試驗，用水可溶解，疑為水溶紙。取新水溶紙溶解于水后，發(fā)現(xiàn)水溶液中懸浮大量細小的纖維狀物，判斷堵塞濾網(wǎng)的纖維狀物和膠狀物為水溶紙的分解產物。

3 原因分析

3.1前過壓差異常原因

前過壓差快速上漲且反洗不能清除，在后續(xù)的高混進水裝置和樹脂捕捉器中均發(fā)現(xiàn)水溶紙，判斷引起前過壓差異常的原因為水溶紙黏附在過濾器濾芯上，導致濾芯污堵。

3.2水溶紙進入前過的原因

小修時鍋爐再熱器大面積換管、割管，管內殘留的大量水溶紙無法經(jīng)水壓試驗溶解排出，在機組啟動期間隨蒸汽及疏水直接進入凝汽器，透過凝結水泵濾網(wǎng)進入前過。

3.3高混泄漏樹脂的原因

前過旁路開啟時，水溶紙進入高混，造成高混及旁路壓差上漲并超過保護值(350 kPa)，旁路未動作。超壓1 h后，A，B高混出水水帽發(fā)生變形松動，樹脂泄漏。

3.4樹脂捕捉器泄漏樹脂的原因

超壓時樹脂捕捉器密封墊與高混出水水帽同時損壞，高混漏出的樹脂部分被截留，造成捕捉器壓差上升，部分樹脂透過密封墊破損口進入熱力系統(tǒng)，引起汽泵密封水濾網(wǎng)和前置泵濾網(wǎng)堵塞。

樹脂捕捉器密封熱破損的另一個原因是密封墊老化。密封墊為生膠墊，工作介質溫度高于40 ℃，長期高溫導致材質老化、承壓強度下降。

3.5高混旁路門未動作的原因

高混旁路門未動作的原因是分散控制系統(tǒng)(DCS)中高混旁路壓差表的量程設定值(300 kPa)低于保護值(350 kPa)，在高混旁路壓差超過300 kPa后，測量值仍為300 kPa，高混旁路壓差達到保護值350 kPa時不能觸發(fā)保護動作。

4 解決措施

4.1處理措施

(1)全面檢查和緊固A，B高混出水水帽，更換損壞水帽，清理進水水帽，更換全部4套高混樹脂捕捉器密封墊。

(2)高混樹脂全部再生完畢后，利用機組低負荷機會對前過濾芯附著的水溶紙纖維進行檢查清理，不能清理時考慮更換濾芯。

(3)修改高混旁路壓差量程，設置每套高混壓差高報警值，對精處理設備聯(lián)鎖保護定值及聯(lián)鎖參數(shù)的量程進行全面排查。

4.2防范措施

(1)規(guī)范水溶紙的使用管理，對水溶紙的溶解性能進行質量驗收，并在每次割管檢修時記錄使用量，防止過量使用；規(guī)范水溶紙的使用工藝，將水溶紙折疊成喇叭狀放入爐管做封堵。

(2)鍋爐主、再熱系統(tǒng)進行大面積割管檢修時，水壓試驗結束后，采取帶壓放水措施，通過爐水側排水沖洗殘留水溶紙及其他雜物，避免進入凝汽器。機組啟動前，在凝結水泵入口安裝細濾網(wǎng)，對可能進入系統(tǒng)的雜質進行截留。

(3)高混出水水帽及樹脂捕捉器密封墊隨設備大修定期檢查更換，并將工作內容補充進檢修規(guī)程。

(4)運行人員嚴格執(zhí)行監(jiān)盤制度，按時對所有參數(shù)進行巡檢，開展精處理設備培訓，提高運行人員操作及異常處理技能。

5 結束語

造成高混樹脂泄漏的原因是多方面的，對水溶紙?zhí)匦哉J識不足、高混旁路壓差表量程設定不當、高混壓差異常未及時發(fā)現(xiàn)和處理、設備檢修時未檢查更換樹脂捕捉器密封墊是主要原因。

[1]華電萊州發(fā)電有限公司1 000 MW機組化學運行規(guī)程：Q/HD-104.1701—2014[S].

TM 621.8

B

1674-1951(2017)10-0056-02

2017-07-05；

2017-09-19

(本文責編：劉芳)

潘麗娜(1975—)，女，山東威海人，工程師，從事大型火力發(fā)電廠化學監(jiān)督工作(E-mail:panrena@163.com)。