再热器冷段水冲击事故的原因分析及防范措施

1、仅供参考整理安全管理文书再热器冷段水冲击事故的原因分析及防范措施日期：单位：第1页共7页仅供参考整理再热器冷段水冲击事故的原因分析及防范措施摘要阐述了水冲击事故产生的机理及其危害性， 并着重分析了横门 电厂300MV机组再热器冷段发生水冲击的原因， 同时提出了相应的预防 措施。关键词再热器冷段水冲击原因分析防范措施水冲击事故在发电厂时有发生，而横门电厂2台300MV机组就曾发 生过较为严重的水冲击事故，为了避免类似水冲击事故发生，笔者认为 必须了解水冲击产生的原因机理，认识它的严重危害性，才能采取相应 在的预防措施。1水冲击产生的机理水冲击又称水锤，是由于蒸汽或水突然产生的冲击力， 使承载其流

2、 动的管道或容器发生不畅的情况下产生的。电厂中的水冲击大多是由于 蒸汽管道积水或疏水不畅而形成空气塞、水塞障碍，以致高速蒸汽不能 顺畅通过，于是蒸汽冲击这些水塞，从而发出巨响和强烈的震动，甚至 造成设备的严重损坏。2水冲击的危害性2.1水冲事故实例及其危害性水冲击事故是电厂的大敌，轻则引起管道的强裂震动，重则破坏管 道的支吊架，拉裂管道弯头焊接口，若水冲击事故发生在汽轮机内部， 其造成的危害将更大：损伤汽轮机叶片，冷水冲击热态汽轮机会使汽缸、 大轴产生巨大的热应力，直接导致汽缸和转子发生变形、弯曲，出现或 扩展裂纹，严重损害汽轮机，甚至导致整台机组报废。如：1996年，美国西屋公司生产的机组有

3、 7台汽轮机发生12次水冲击 事故，6次造成严重损坏，需整体返修；1991年，我厂6号机再热器进口处发生水冲击事故，支吊架损坏， 再热器进口管与进口联箱焊接处完全断裂，停机抢修一周；1994-12-25，我厂5号机大修后，首次启动，因再热器冷段积水未 疏尽，开启205阀送汽暖管过程中，当高旁开度由10%开大到15%时, 再热器冷段发生剧烈的水冲吉，导致高压缸 A侧排汽管某焊口断裂，再 热器冷段管道部分支吊架拉断，承吊钢梁变形，停机抢修一周。2.2我厂发生的水冲击事矿特点水冲击事故的相同点是：(1) 都是发生在启动或重新启动过程中；(2) 都是发生在再热器冷段；(3) 都是发生在300MV机组；

4、(4) 都造成再热器管道支吊架不同程度的损伤，管道焊接处裂断。水冲击事故的不同点是：5号机水冲击点发生在再热器冷段靠近高 压缸排汽口处，而6号机水冲击点发生在低温再热器进口联箱附近。3300MV直流炉再热器冷段发生水冲击的成因分析3.1积水源根据前面所述，蒸汽管道发生水冲击的前提条件是管道形成水塞积水，那么积水又来自何处：(1) 积水来自再热器的事故喷水；(2) 积水来自过热器减温水，积于主蒸汽管道经高旁减压阀后积 于再热器冷段；(3) 主再热器蒸汽管道在暖管过程中，暖管不充分，操作过快，大量蒸汽遇冷凝结成水积于管道中；(4) 高压旁路减温水门关不严或误开；（5）锅炉200或201等阀门关不严

5、，炉水经这些阀门泄漏到主蒸 汽管。3.2积水原因蒸汽管道形成水塞的另一原因是疏水不畅，疏水不畅的因素有：（1） 疏水管道堵塞或疏水阀故障（如阀芯脱落）；（2）疏水口安装过高，未安装在管道的最低点；（3）疏水管径过小；（4）疏水阀前后压差过小；（5）疏水管出口与其他高压疏水管连接时高压疏水倒灌至低压疏 水管。3.35号机再热器冷段水冲击事故的原因分析1994-12-25, 5号机发生的水冲击事故的可能因素有：3.1 （ 1）、3.1 （2）、3.1 （3）、3.1 （4）、3.1 （ 5）、3.2（ 1）、3.2（ 3）。因水冲击发生在开启高旁之时，说明水冲击事故与操作不无关系， 有关记录显示，

6、操作符合3.1（ 3）的情况。再者，事故后发现再热器冷 段疏水袋疏水电磁阀烧坏了，所以3.2（ 1）也是这起水冲击事故的主要 原因之一。另外，再热器冷段疏水袋水位调节阀一般投自动运行方式， 只有当 疏水袋水位高时才自动打开疏水电磁阀，这对启动初期的疏水状况极为不利。再者，该疏水袋的旁路管过细（外径约28mr）大大小于该处的防腐管径（外径约62mr）而且疏水袋的旁路门在关闭状态。于是在启 动初期快速开大一级旁路时，高压饱和蒸汽夹带着凝结水冲至再热器冷 段，因疏水不通致水袋水位快速升高，形成水塞，于是就发生了水冲击 事故。4再热器冷段水冲击事故的预防措施4.1从设计安装方面预防水冲击正是由于水冲击

7、事故是电厂的常见事故， 且它的危害性比较大，故 而国内外的专家都十分重视水冲击事故， 特别是对预防汽轮机水冲击尤 为重视。美国西层公司为此对设计安装、运行维护等方面作了十分详细 的指导性建议，我国有关调试和设计安装部门也为此结合国产机组作了 若干规定。1975年“中间再热机组技术经验交流会”汽轮机专业小组就 曾提出了以下建议：（1）接到疏水联箱和疏水膨胀箱的疏水管应按压力等级分开，联 箱上压力高的管道应放在最外侧；（2）疏水管应有足够的通流面积，而再热器系统设备庞大，压力 较低，为此，其冷、热段的疏水管径应大些；（3）疏水联箱和疏水膨胀箱应有足够的容积和排泄能力；（4）疏水节流孔板的结构应便于

8、防止堵塞和检查；（5）装设温度测点，借助温差预报积水情况。4.2从运行维护方面预防水冲击（1）杜绝一切能够流积于主、再热蒸汽管道的水源。机组启动前 的系统检查尤为重要，应核实各减温水门在关闭状态；（2）确保疏水畅通，消除水塞，检查确认各疏水门在应开的位置；（3）操作缓慢，暖管充分，为防止蒸汽在管道内大量凝结而积水， 开启205阀时应缓慢进行，并确认高旁减压阀开度不大于10%，注意高 压旁路后温度变化速度，同时注意管道的震动，当发现管道有撞击声， 应减慢操作速度，必要时关小或关闭高压旁路减压阀，直至撞击声消除 后才可继续操作。（4）增设疏水管道，及时疏尽积水由于205阀前的管道与分离器直接相通，

9、且有一段长达数十米的水 平管段。然而205阀前没有装设疏水管及疏水管及疏水门，不便疏水排 放，因此若在205阀前增设一疏水门，不仅可及时将积水疏尽，同时也 使得205阀前的一段管道得到充分的暖管。（5）增设旁路门，便于控制暖管速度分离器出汽阀205是一个电动门，而非调整门，虽可点动调节，但 它的实际开度难于掌握和监视， 也就增加了暖管过程中升温升压速度的 控制难度。一旦操作不细心，205阀将全开，1MPa的压力蒸汽夹带积水 经过再热器在主蒸汽管道大量地、迅速地凝结成水。若在此加设旁路门， 在开启205阀之前，先开旁路门，一则可降低 205阀前后的压差，二则 可达到控制蒸汽量之目的。（6）增大疏水管径，保证疏水畅通基于3.2（ 3）的原因和4.1（2）要求，将再热器冷段疏水袋旁路 的管径改成与防腐管一样大小的管子，同时在启动初期将疏水袋电磁阀 切至手动（全开）位置，与旁路门并列运行，这样大大增