电锅炉运行过程中问题实例分析论文_林享,郝元

(福建福清核电有限公司 福建省福清市 350318)

摘要:辅助电锅炉在核电站启动、正常运行和停运、机组甩负荷期间,当蒸汽转换器不能供气或是供气不足时,辅助电锅炉将为核电站所有的除氧和加热负荷供应蒸汽,是核电站一个非常重要的系统。本文介绍了福清核电1号机组启动过程中发生的两台电锅炉无法同时启动事件,并对事件进行分析,找出事件原因,最终成功同时启动两台电锅炉,保证了机组的启动工作。

关键词:辅助电锅炉;核电站;无法同时启动

1.引言

福清核电厂1、2号机组采用M310机组,电锅炉采用的是美国“精工”高电压射流式(HVJ)电极型蒸汽锅炉。辅助电锅炉是核电站辅助蒸汽分配系统的气源之一,正常运行期间辅助蒸汽由蒸汽转换器系统提供。在蒸汽转换器不能满足辅助蒸汽分配系统需求时提供足够的辅助蒸汽。

3.两台电锅炉无法同时启动事件的概述和分析

3.1两台电锅炉无法同时启动事件概述

2014年7月1日,0XCA系统在运行过程中发现,在2号电锅炉(0XCA002CH)正常运行工况下,启动1号电锅炉(0XCA001CH),当1号电锅炉变频泵转速达到250RPM左右时,2号电锅炉突然停运,并且无法启动。手动停运1号电锅炉变频泵后再次启动2号电锅炉,可正常启动,现场试验两次,均是同样的情况。根据系统手册要求,两台电锅炉设计需要满足能够同时启动,根据厂家逻辑图,1号电锅炉和2号电锅炉的变频泵相互独立,不存在连锁逻辑。仪控人员现场检查变频泵先关接线和继电器,以及0XCA系统到主控室的报警接线,均未发现可引起两台电锅炉相互连锁的物理接线。

后续重复进行了启动试验,过程如下:

启动1号电锅炉变频泵,转速控制在540RPM左右,此时1号电锅炉水位在29cm左右,然后启动2号电锅炉变频泵,变频泵上的006CC和007CC灯亮起,两个吸合器吸合,变频泵上的小屏幕显示频率为0HZ,当变频泵转速逐渐增加时,变频泵上的小屏幕频率显示也逐渐增加,当2号电锅炉变频泵转速达到294左右时, 2号电锅炉变频泵跳,跳泵瞬间变频泵上的小屏幕显示频率为10HZ左右突然降到0,变频泵上的006CC和007CC灯熄灭,里面的两个吸合器弹出,变频泵上的小屏幕显示频率为0HZ,此时出现报警蜂鸣声,但屏幕上未产生报警条目。30秒后,变频泵上的006CC和007CC自动亮起,两个吸合器吸合重新启动2号电锅炉变频泵,当2号电锅炉变频泵跳泵时,产生一条2号电锅炉水位低低信号的报警条目,其余情况均与第一次相同。

然后降低1号电锅炉变频泵转速,控制在294RPM左右,重新启动2号电锅炉变频泵,产生结果均与第一次标黄内容一致。

保持1号电锅炉变频泵转速在294RPM左右,再次启动2号电锅炉变频泵,产生结果仍和第一次标黄内容一致。

3.2电锅炉跳停情况

导致电锅炉跳停的主要信号有高高电导率、低低水位、高高水位、低电机冷却水流量、高高炉内压力等。

高高炉内压力压力引起电锅炉跳停:正常情况下电锅炉输出的蒸汽压力为12bar(abs)。最大允许运行压力为1297kpa,当下游用户用气量突然大量减少时,如除氧器停止用气等情况,管道内就会短时内憋压,从而引起压力升高超过限制而导致断路器跳闸,电锅炉停机。

低低炉内压力引起电锅炉跳停:当下游用户用气量突然大量增加,如除氧器冷态制水,需要大量用气,若进气阀突然打开会引起锅炉内压力急剧降低,从而导致断路器跳闸,电锅炉停机。

高高水位引起电锅炉停机:当下游用户用气量突然大量增加时,为满足用气需求,电锅炉会大量补水以增加产气量,可能会引起水位超过限值,从而从而导致断路器跳闸,电锅炉停机。

低低水位引起电锅炉停机:若是液位控制故障或是给水泵不能正常工作等情况下,会产生低低水位信号,导致锅炉停止运行。

3.3结论及处理方案

最近的历次误停机与试验可以追溯到的跳机信号仅有高高电导率和低低水位,均为虚假信号。现场在线对电导率增加了屏蔽接地后,有效解决了高高电导率的虚假信号。

结合现场实际情况和调试期间发生的问题分析导致电锅炉跳机的原因是现场的电磁干扰,产生了上述故障信号,导致了电锅炉停运,干扰主要来自两方面:

1)调试期间PLC控制柜多次出现变频泵启动后整体掉电的情况,后更换变频器问题得到解决,因此可能为变频器干扰,但经核实发下现场变频器已安装滤波设备,可排除该因素的影响;

2)现场进行试验的过程中曾捕捉到电锅炉低低水位信号一次,并且该信号为电锅炉跳停信号之一,因此需要重点关注。

维修过程中重点对低低水位信号进行了试验,试验过程中发现该信号确实存在误发的情况,该信号由一个工作电源110V的阈值继电器采集转换后参与逻辑控制,怀疑该模块抗干扰能力差,工作不稳定。锅炉停运后更换新的继电器模块后,再次启动试验,两台电锅炉能够同时启动。

4.电锅炉无法进行热力除氧问题的分析

4.1电锅炉无法进行热力除氧问题概述

2014年7月14日,1号电锅炉0XCA001DZ进汽气动阀0XCA003VV电气转换器0XCA002EP故障,阀门无法打开,导致蒸汽无法给除氧器热力除氧,给水和蒸汽出口氧含量超标。

氧腐蚀对系统危害极大,吸氧腐蚀又称去极化腐蚀。水中含有的溶解氧,成为腐蚀反应中阴极过程的去极化剂,致使钢设备发生氧腐蚀。另外,金属表面还会因氧气分布不均匀而引起腐蚀,在高氧浓度和低氧浓度部位的金属之间会产生电位差,高氧浓度部位的金属为金属腐蚀电池的阴极,低氧浓度部位的金属为金属腐蚀电池的阳极,产生和上述原理相同的腐蚀过程。为减少锅炉运行期间的氧腐蚀,必须对锅炉给水进行除氧,一般采用热力除氧和化学除氧方式去除水中的溶解氧。电锅炉给水除氧主要利用热力除氧器来去除水中溶解的氧气和二氧化碳,化学除氧作为辅助手段。热力除氧器以加热给水的方式,在去除溶解氧的同时也除去二氧化碳等其他有害气体。以蒸汽通入除氧器内,把要除氧的水加热到相应压力下的饱和温度,即水的沸腾温度,使溶于水中的气体解析出来并随余汽排出除氧器,达到除氧的目的。

4.2问题处理方案

为解决电锅炉除氧器暂时失去热力除氧的问题,鉴于除氧效果来看,使用旁通阀对除氧器继续供应蒸汽,具体操作步骤:

1)两人共同配合,一人在除氧器间将0XCA018VV全开,一人在PLC机柜观察除氧器的温度和压力,压力达到27kpa-54kpa、温度达到110℃左右时,将0XCA018VV开度调至20%继续供应蒸汽。

2)在PLC机柜上继续观察除氧器温度与压力,当压力达到报警值55kpa时,去除氧器间关闭0XCA018VV,压力降低至26kpa时再缓慢打开018VV,开度控制在20%左右。

3)循环进行第二步。

4)热力除氧完成之后汇报主控,联系化学人员取样,若溶氧依然超标,给0XCA002BA配置联氨。具体操作步骤:

5)冲洗0XCA002BA,打开011VD,将水箱冲至1/4液位时关闭011VD,打开011VK排污,完成之后关闭011VK。

6)打开011VD将002BA充水至1/5液位后关闭011VD。

7)需要向化学人员借用小烧杯,将联氨倒至烧杯450ml处,加入002BA,在PLC机柜上点击化学加药(chem Feed)至Hand,启动加药泵。

8)0XCA002BA液体完全充至除氧器后,在PLC机柜上点击“O”停运加药泵,联系化学人员取样。

5.辅助电锅炉启动良好实践

目前我厂电锅炉大部分时间都是保持在热备用运行模式下,因此从热备用状态下进行锅炉的启动运行、调节操作相对而言更显重要。在进行该操作时,我们需要注意:

(1)启给水泵手动将锅炉水位补至52cm停泵后,才能将锅炉进水调节阀切换到自动位置,待调节阀阀位正常后,才能再启动给水泵。因为该给水调节阀切换到自动位置时,瞬间开度为全开,有可能对锅炉和给水泵造成冲击。

(2)负荷不稳定时,锅炉的给水调节阀(0XCA001/002VL)应手动操作。

(3)在任何情况下,锅炉给水调节阀不能开启过大,以防止给水泵电机超电流。

(4)如果辅助蒸汽管网是冷态时,送汽一定要慢,确保给管网有一个疏水暖管的过程(暖管时间至少20分钟),防止出现水击现象而损坏管道。

(5)在进行调节时,务必做到缓慢调节,锅炉功率变化应小于2MW/min。

(6)在SVA蒸汽需求较大时,在保证锅炉运行压力和水位正常的情况下,逐步增加负荷。

(7)应避免锅炉压力的快速降低:锅炉压力的快速降低时,循环泵可能发生气蚀现象,此时应手动降低循环泵转速直到气蚀现象消失,然后逐步增加循环泵的转速。如果发生锅炉内压力的快速降低,应立刻检查背压调节阀的操作是否正确。

(8)锅炉启动运行期间,一定不要擅自离开岗位,以防负荷波动造成锅炉调节失控而引起安全事故发生。并且要做好运行记录,交接班要交接清楚。

(9)操作锅炉阀门时,最好戴上防烫手套,以防烫伤。

参考文献

[1]高红艳,核电站辅助电锅炉蒸汽钠离子质量分数控制技术探讨,发电设备,2014,28(6): 414-416

[2]赵琪,百万核电机组辅助蒸汽及辅助锅炉设计特点,科技信息,2010,35,1133-1134

[3]赵翠莲,浅谈核电站辅助锅炉选型,应用能源技术,2010,11,25-27

论文作者:林享,郝元

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/18

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