高塔体外再生中压凝结水精处理系统的现场调试.pdfVIP

2 0 1 2 年 第1 期 上 海 电力 高塔体外再生中压凝结水精处理系统的现场调试 电 ( 上海上电漕泾发 电有 限公司 ， 上海2 0 1 5 0 7 ) 摘要 ： 近年来 ， 伴随着新建大容量机组的陆续投运 ， 凝结水净化技术对确保大容量机组安全 、 经济运行发 挥了重要的作用。 为此， 凝结水精处理作为一门独特的水质净化工艺正日益受到了人们的重视。文章详细介绍了 上海上电漕泾发电有限公司一期 2 1 0 0 0 MW机组凝结水精处理设备的设计参数、 系统配置特点和现场的调试情 况 ， 并就调试中存在的问题进行 了剖析 ， 对后续 同类型机组的调试工作具有借鉴作用。 关键词 ： 高塔体外再生 ； 中压凝结水精处理系统 ；现场调试 中图分类号 ： T M 6 2 1 9 文献标志码 ： B l 设备情况 上海上电漕泾发电有限公司一期 2 x I O 0 0 MW 超超临界机组分别于 2 0 1 0年 1 月 1 2日和 4月 5 日完成了 1 6 8 h 考核后随即投入了商业运行。凝 结水精处理设备选用美国中压 u S F i l te r 高塔完 全分离技术， 由中美合资海盐力源电力设备有限 公司成套提供。其中，中压系统阀门选用美国 D U R K E N高性能球阀， 低压系统气动阀、 隔膜阀 及三通调节阀选用美 国 I 1 T r系列产 品。凝结水主 系统流程如下 ： 主凝结水泵 出 口凝结水? 前置过 滤器一高速混床一树脂捕捉器 低励 热器系 每台机组设置 2 5 0 凝结水量的前置过滤 器和4 3 3 凝结水量的高速混床系统。 1 套三位 置调节容量( 0 5 0 一 1 0 0 ) 的前置过滤器旁路系 统、 1 套 1 0 0 调节容量的混床旁路系统、 1 套凝 结水精处理的大旁路系统以及相应的控制系统 及监测仪表系统、 l 套体外再生系统( 两台机组合 用) 、 所有床体内装填的离子交换树脂、 配供电系 统和全部辅助系统等组成。 j 。： t： e： _ ： j t 9 靶 -妇-妊 j t- ： j t-业9 9k 啦9k -9 -j j 峰 后 ， 再引燃上层的混合煤气。 以 # 1 焦炉气枪为例。点火允许条件： 1 ) 锅炉空气量满足吹扫需要， 大于 3 0 额定 风量。 2 ) 火焰检测器冷却风压力满足。 3 ) 燃气支路快切阀关闭。 4 ) 炉膛负压满足。 5 l己 M F T 或点火燃料系统跳闸等跳闸信号 。 6 )点火燃料系统及煤气系统泄漏试验完成 ( 由运行人员实现) 。 7 ) 点火燃料系统满足点火要求 8 ) 点火系统已准备好( 包括火焰检测器电源 正常、 点火器电源正常) 9 ) 炉内无火 。 l O ) 点火系统跳闸条件不存在。 1 1 ) 烟道 C O含量在正常范围。 1 2 ) 燃烧器点火风门在点火位置。 当以上这些许可条件满足时， 应在控制室操 作员站的 L C D上显示“ 允许点火” 。 4结语 上述燃烧系统 F S S S的监控测点的设计和逻 辑设计已经应用在宁波钢铁 1 1 3 5 M W全燃气 余能电厂工程中， 目 前 F S S S 的调试已经成功。电 厂运行人员可在集控室内对 F S S S 系统进行监视 和控制。 收稿日 期 ： 2 0 1 1 - 0 6 1 5 作者简介： 刘春梅( 1 9 7 7 一 ) ， 女， 硕士， 工程师主要从事电力热 控设计。 ( 编辑 ： 吕斌 ) 一 5 1 上海 电力 2 0 1 2 年 第1 期 表 1 凝结水精处理系统的主要设备参数 名称 型号 及规范 设计 压力 数量 前置过滤 器 2 0 6 0 x 3 0 ， 流 量l 1 2 0 m h ， 最大 流量1 2 8 0 m h 4 5 M P a 2 混床 3 2 5 6 x 2 8 ， 流 量7 5 O m h ， 最 大 ： 8 5 5 m h 5 6 2 5 M P a 4 树脂捕捉 器 3 N 6 O O m m ， 流 量7 5 0 m h ， 压 差0 0 2 2 S P a 4 5 W p a 1 树脂分离 塔 1 6 O 0 m 2 6 O 0 x 5 3 0 0 Jm 0 6 M P a l 阴再生塔 1 6 0 0 m m x 3 3 5 0 m m ， 树 脂高 度 = 2 0 0 0 m m 0 6 M P a 1 阳 再生塔( 兼树脂储 存塔) 1 6 0 0 m m x 5 9 0 0 m m ， 树 脂高 度 = 2 0 0 0 6 M P a l 电 热水箱 V = 8 m 4 x 5 O k W 0 6 M P a 1 酸储存罐 1 2 m 常 压 2 碱储存罐 l 2 m 常 压 2 2 调试前准备工作 2 1启动前的准备工作 整组设备就位， 除盐、 再生系统管道、 阀门、 泵、 风机等均已装好， 程控系统初步调试完毕 ， 交 换器罐体的衬胶及水帽检查完好， 此后进行如下 准备工作 ： 自 动水泵、 再循环泵及风6 H I的试转、 运行正常。 酸碱计量箱内充满水 ， 启动酸泵、 碱泵试运 转 ， 检查系统管道严密性并 冲洗 管道 ， 调节好进 酸、 碱及稀释水流量 。 进行程控盘上的再生， 进行模拟试验， 确认 阀门动作， 混床再生程序正常。 进行设备的水压试验和冲洗管道， 启动凝结 水泵， 凝结水处理设备水压在 6 7 7 5 M P a ， 检查 无泄漏 ( 此期间树脂捕捉器不投) 。 树脂的装填 ： 混床注水至下窥视孔， 从顶部 用喷射器加人 6 5 0 C阳树脂 4 2 m ， 反洗半小时， 排 水， 保留树脂层上水位 3 0 m m， 观察树脂层是否平 整 ，再次上水至下 窥视孔 ，加入 5 5 0 A阴树脂 4 2 m 3 , 用进酸反洗装置反洗树脂， 放水检查平整 情况 ， 此时树脂应埋住中间排水装置。 2 2床体 内部的检查 打开床体人孔， 检查混床底部水帽， 顶部多 孔板 ， 发现水帽紧固螺丝无松动 ， 水帽平整。顶部 的固定条螺丝无松动； 检查分离塔、 阴再生塔、 阳 再生塔底部水帽、 阴阳再生塔中排、 分离塔顶部 进水装置均无松动现象， 床体底部清理干净。 2 3床体防腐的检查 对所有床体进行电火花试验， 确认防腐衬里 完整。 2 4树脂捕捉器的检查 检查设备外观无损伤，安装位置符合要求， 滤网安装方向正确 ， 滤元间隙最大 0 2 ra m， 最小 0 0 5 mm， 网布绑扎牢固。 一 5 2 2 5精处理系统的严密性试验 高速混床的水压试验。2 台前置过滤器、 4台 混床及相关管道的设计压力为 3 6 0 M P a ， 试验压 力为设计压力的1 2 5 倍( 4 5 0 M P a ) 经水压试验升压 至4 5 M P a ， 稳压1 0 m i n 后， 降至设计压力3 6 0 M P a o 经 检查管道：无变形、 无渗水、 漏水现象。 体外再生系统的水压试验。 参与试压的树脂 分离塔( S P T ) 、 阴再生塔( A R T ) 、 阳再生塔兼树脂 储存塔( C R T ) 和酸碱、 热水、 压缩空气等设计工作 压力为 0 7 5 M P a ，考虑系统装有衬胶隔膜阀， 故以 设计压力试压， 未见渗漏。 酸碱系统的灌水试验 0室外高位酸碱罐 、 酸 碱计量箱及相关的酸碱管路， 通过灌水捉漏未见 渗漏。 3 调试 内容 3 1 床体电动门的动作试验 阀门名称 开时间 关时闻 S 备注 札1 前置过撼器旁路门 5 2 5 3 辅控控制 机 l 1混床旁路门 4 6 4 9 辅控控制 机 1 精处理旁路门 5 6 5 6 D C S 控制 帆2 前置过滤器旁路门 4 5 4 6 辅控控制 机2混床旁路门 5 2 5 1 辅控控制 帆2 精处理旁路门 5 1 5 l D C S控制 3 2床体连锁保护试验 3 2 1 前置过滤器的连锁保护试验 模拟精处理入 口母管温度 I5 0 旁路 1 0 0 打开， 前置过滤器解列； 模拟前置过滤器旁路门压差 10 1 2 M P a ， 旁 路 1 0 0 打开， 前置过滤器解列； 模拟前置过滤器人 口流量1 2 8 0 t h ，旁路 1 0 0 打开 ， 前置过滤器解列 ； 模拟前置过滤器人 口压力 4 5 M P a ，旁路 1 0 0 打开， 前置过滤器解列； 模拟前置过滤器进出口压差I0 1 2 M P a ， ， 旁 路 1 0 0 打开， 前置过滤器解列； 3 2 2混床的连锁保护试验 模拟精处理人 口母管温度 I5 0 ，旁路 1 0 0 打开， 混床解列； 模拟高速混床旁路门压差I0 3 5 M P a ，旁路 1 0 0 打开， 混床解列； 模拟高速混床入 口流量 8 5 5 0 t h ，旁路 1 0 0 打开， 前置过滤器解列 ； 模拟高速混床入 口压力 I 0 4 5 M P a ，旁路 2 0 1 2 年 第1 期 上海 电力 1 0 0 打开， 前置过滤器解列； 模拟高速混床进出口压差I0 4 5 M P a ，旁路 1 0 0 打开 ， 前置过滤器解列 ； 3 3再生系统的联锁试验 模拟 1 、 2 号精酸泵 ， 1 、 2 号精碱泵， 1 、 2 号精 冲洗泵 ， 1 、 2号精风机 ， 1 、 2号精废水泵电气故 障， 联锁试验正常； 模拟 1 号精热水箱5 0 C，加热器通电加 热； 水温 9 0 ， 停止加热 。 3 4上位机的报警试验 模拟前置过滤器旁路压差I0 1 2 M P a ，上位 机 画面报警显示 ； 模拟前置过滤器人 口流量 i 2 8 0 t h ， 上位机 画面报警显示 ； 模拟前置过滤器人 口压力 I4 0 M P a ， 上位机 画面报警显示 ； 模 拟前置过 滤器进 出 口压差 10 1 2 MP a ， 上 位机画面报警显示 ； 模拟高速混床旁路压差0 3 5 M P a ，上位机 画面报警显示。 模拟混床人 口流量 8 5 5 t h ，上位机 画面报 警显示 。 模拟混床人 口压力 14 0 MP a ， 上位机 画面报 警显示 ； 模拟混床进 出 口压差 I0 3 5 MP a ，上位机画 面报警显示； 模拟混床出 口氢导 0 1 5 u s c m， 上位机画面 报警显示 ； 模拟精处理入口母管温度I5 0 oC， 上位机画 面报警显示 。 3 5电源的切换试验 拉掉一路进线电源 ， 联络开关 自动切换至二 路进线电源 ， 动力电源 、 P L C工作正常 ； 拉掉二路进线电源 ， 联络开关 自动切换至一 路进线电源 ， 动力 电源 、 P L C工作正常 ； 拉掉一路 、 二路进 线 电源 ， 自动切换 至 U P S 电源， 动力电源、 P L C工作正常。 3 6在线分析仪表与上位机画面信号的校对 3 7混床树脂的再生步骤 1 ) 失效树脂确认后 ， 由混床送树脂分 离塔。 2 ) 阳再生塔备 用树脂送混床。 3 ) 分离塔 内 树脂分离后分别送阴、 阳再生塔。 失效树脂进入分离塔后 ， 经顶压排水 、 擦洗、 排水及一次反洗分离后，阴树脂送入阴再生塔； 经二次反洗分离后， 阳树脂送入阳再生塔。反洗 流量从 6 0 t h逐渐递减至 1 0 t h 。 4 ) 阴塔再 生塔再生阴树脂 输入阴塔 内的 阴树脂经空气擦洗 、顶压排 水 ， 通过反复进行的排水 一空气擦洗 一中排 一底 排 一充水， 直至排水清澈。之后进碱、 置换、 正洗 至 电导 0 2 u s c m，一 般擦洗 5次 ，再 生用 碱 2 0 m 3 , 再生水温度 2 5 。 5 ) 阳塔 再 生塔 再 生 阳树脂 再生步骤同阴树脂再生步骤 ， 一般反复擦洗 次数 6次 ， 进酸量 2 0 m 3 , 再生水温度 2 5 c ( = 。 6 ) 阴树 脂从 阴再 生塔 输入 阳再 生塔 阴树脂正洗合格后 ， 输送至阳再生塔， 先气 水输送 、 再水气输送 ， 以气水输送为主 ， 输送压力 0 3 5 MP a ， 流量 1 0 t h 。 7 ) 阴、 阳树脂在阳再生塔混合、 正洗至合格备用 3 8精处理 的运行效果 1 ) 精处理混床 的出水水质 在控制床体出水比电导前提下， 单床流量分 配均匀 ， 累计制水量达 1 0 0 ， 0 0 0 1 3 0 ， 0 0 0 t ， 出水水 质符合 国标【4 。 2 ) 凝结水处理 系统的压降 凝 结 水 流 量 9 0 0 2 0 0 0 t h ，对应 机 组 负荷 5 0 0 1 0 0 0 M W时， 凝泵出口压降约 5 5 1 0 5 K P a ( 不 计树脂捕捉器压差) ， 远低于设计压降。 3 ) 精处理具有一定的抗凝汽器泄漏能力 当凝结水 K + H4 0 u s c m，热力系统水汽品 质基本处于水汽控制指标 的上限 ，是可控 的， 凝 汽器具有一定的抗泄漏能力。 4 调试中存在的问题及对策 4 1高速混床床体 的内漏 机 1 床体磅压捉漏时，最初采用系统磅压， 非单体磅压， 由于床体内部阀门均全开， 故床体 内漏发现不了。在业主的坚持下， 单体重新磅压 后， 发现部分高速混床存在内漏。经现场解体分 析： 第一批加工的机 1 高速混床进出口气动阀门 按管径 D N 3 5 0配置 ，按此配置的法兰水线应为 3 7 5 m m， 实际测得仅为 1 6 m m， 由此造成阀盖未能 将密封圈压死， 引起泄漏。考虑到床体法兰不能 更改， 后通过重新测绘 ， 定加工与此法兰相匹配 一 5 3 上海电力 2 0 1 2 年 第1 期 的气动蝶阀， 解决了床体的严密性， 确保了精处 理中、 低压系统运行的可靠性。 4 2高速混床因热工保护动作而解列 调试中二次出现高速混床因热工保护动作 ( 超流量或超压力) 而解列。经综合分析： 一例是 由于凝结水精处理设备布置在厂房的固定端， 在 极端环境温度 一 4 一 5 下， 靠近设备的厂房百叶 窗敞开， 直接导致了床体压力变送器的压力管冻 住， 压力管内的水变成冰， 冰膨胀后体积变大， 引 起床体压力信号虚高， 误信号在达到了热工保护 定值后， 床体 自然解列； 另一例发生在机组做甩 负荷试验( 从 1 0 0 0 M W 降至 0 M W负荷) 时， 由于 部分床体出口捕捉器压差偏高， 存在流量分布不 均， 进而引起床体解列。通过关闭靠近设备的厂 房百叶窗、 对混床出口树脂捕捉器的反冲洗及清 理， 加之机组整体投运后厂房内温度的提高， 高 速混床非正常解列问题得 以解决。 4 3个别高速混床树脂捕捉器排污门见证少 量树脂 调试初期， 运行巡检中发现： 高速混床树脂 捕捉器排污处地沟有少量树脂。经查 ： 高速混床 出水多孔板限于材料规格的局限由二块不锈钢 板拼接而成，高速混床 1 D恰有 3 只水帽安装在 焊缝处， 钢板焊接处的焊缝虽经打磨， 但经现场 测量 ：局部仍 比水帽的标准间隙 0 2 5 mm略大至 0 3 0 0 3 2 mm， 故 引起少 量树脂泄漏 ， 后对此焊 缝重新打磨后予以解决。 4 l_ 4中、 低压系统树艏输送过程中的局部不畅 将失效树脂从高速混床拖至树脂分离塔或 从阳再生塔送至高速混床时， 均曾发生树脂在输 送管路堵塞的现象。仪用气瞬间失压 ， 阀门操作 不到位是基建电厂树脂拖送中遇堵的常见病。 但 通过对上述堵塞前设备状态、 堵塞管路段及拖送 树脂程序步的综合分析、 证实由于部分树脂输送 管路因检修而造成空管 ， 根据现有 的树脂输送的 程序( 先空气输出， 后水气输出) 容易引起高速混 床 出脂门至高速混床 出脂总门或高速混床 出脂总门至机 1 2 进脂总门之间的管路堵塞。解 决的办法： 启动冲洗水泵， 来回冲洗堵塞管路至 高速混床或树脂分离塔。 4 5再循环泵的震动大 投运初 期发 现 ：泵本 体水 平震 动高 达 0 2 7 0 2 8 m m( 标准0 0 8 m m) 。通过泵基的二次 一 5 4一 灌浆及i生 泵的进、 出口 管 匕 安装波纹管予 秘 夹 。 4 6规范运行操作。 提高设备的可靠性 由于中压凝结水精处理设备审接在整个热 力系统的回路中， 因此 ， 其安全、 可靠运行对确保 整个热力系统水汽品质， 乃至机组的安全、 可靠 运行提出了较高的要求。高速混床的投、 停、 再生 操作原则上采用程控。床体与 S P T拖、 送树脂涉 及两个压力等级间的操作， 精处理高速混床树脂 的拖送、 再生、 床体的投停等关键步序操作， 运行 值班员到现场确认操作步骤。 4 7 优化再生设备 杜绝树脂捕捉器跑树脂 本期凝结水精处理树脂选用美国 D O W化学 公司生产的凝胶型均粒树脂 6 5 0 C 5 5 0 A 按陶氏 树脂技术参数，超粒径阴、阳树脂的比例不足 5 ，电厂实际从树脂捕捉器仍捕捉到少量树脂， 经显微镜、 定量检测： 颗粒基本完整， 粒径均处于 控制指标的下限， 鉴于陶氏树脂中国大陆中压凝 结水系统的高占有率 ， 要改变此现象 ， 应根据冲 洗水泵的流量、 阴， 阳再生塔的高度、 树脂粒径的 分布情况， 采取针对性的措施， 其中对床体气动 进水门作适量限流具体实施较为简便。阴、 阳再 生塔气动进水门若改用气动调节进水门， 这样既 可避免床体跑树脂 ， 又能压缩再生时间， 效果会 更好。 调试结束，应及时对阴 阳再生塔不参与程 控调节的大反洗手操排水门加装堵板， 以杜绝通 过大反洗排水门跑树脂。 对再生系统， 尤其是阴， 阳塔中排、 底部出水区水帽、 多孔板、 内壁衬胶， 要按检修计划作重点检查。 4 8完善再生附属设备 。便于运行巡检及检 修工作 篓 树脂分离塔、 阴再生塔及阳再生塔未设计检 修平台， 再生塔窥视窗无照明， 再生塔窥视窗目 视不清 ， 给检修及运行操作带来不便， 建议适时 改进。 5 结语 漕泾一期凝结水精处理系统选用 6床 3塔 设计( 2台前置过滤器、 4台体外再生高速混床和 3 台体外再生塔 一 树脂分离塔、阴再生塔和阳再 生塔兼树脂贮存塔 体设计合理、 性能稳定、 ， 程控、 热工、 电气保护、 连锁完善 ， 自动化程度较 2 0 1 2 年 第1 期 上 海 电力 汽轮发 电机交直流灭磁分析 贾根娣 ( 华能上海燃机电厂， 上海2 0 0 9 4 2 ) 摘要 ： 对汽轮发电机的三种不同的灭磁材料及其交 、 直流灭磁方式进行 了分析比较。 关键词 ：汽轮发电机 ； 灭磁 ； 交流 ； 直流 ； 材料 ； 换流 ； 封脉冲； 弧压 中图分类号 ： T M 3 0 1 文献标志码 ： B 4 0 0 M W 级燃 气轮发 电的 T H D F 1 0 8 5 3型汽 轮发 电机及其励磁系统由 S I E ME N S公司提供配 置，在励磁系统的灭磁回路中， S I E M E N S 选用了 交流磁场断路器。国内 3 0 0 M W等级汽轮发电机 采用交流磁场断路器 +跨接器+非线性 电阻 ( Z n O或 S i C)或线 性 电阻的交 流灭 磁方式 ， 而 6 0 0 M W等级多数采用磁场断路器+跨接器+非 线性 电阻 ( Z n O或 S i C ) 或线性电阻的直流灭磁方 式。就交流和直流灭磁方式的特点简析如下。 1 交流灭磁和直流灭磁 灭磁是指发电机励磁系统 ( 静态励磁或三机 有刷励磁系统) 在发电机及其出口发生异常或故 障情况下， 需要紧急断开转子回路 ， 并迅速将 回 路中能量释放完的过程。 灭磁可分为直流灭磁和交流灭磁两种。 1 1直流灭磁 将直流型磁场断路器置于发电机转子侧， 灭 磁时利用辅助触点或电子开关在转子回路接人 灭磁 电阻的瞬间， 利用磁场断路器灭弧栅断开回