高压旁路系统在电厂应用中遇到的问题论文_唐志鹏

高压旁路系统在电厂应用中遇到的问题论文_唐志鹏

摘要:高压旁路系统是机组的重要组成部分,能否正常工作决定了机组能否安全运行,直接影响机组的经济效益。某电厂针对2X1000MW超超临界机组高压旁路系统发生的几次压力开关误动异常,进行大胆设计创新和技术改造。

关键词:高压旁路系统;电厂;应用

1高压旁路系统功能介绍

1.1油站介绍

高压旁路系统液动执行器配供油站,具有油温自动控制装置、在线自动净化过滤装置及冲洗装置。供油系统(油站)由2台油泵、1台加热器、1个风扇冷却器、1个油过滤泵、充油阀、蓄能器、减压阀、释放阀等以及一组温度开关、液位开关和压力开关组成。油站蓄能器所储能量,在其电源故障的情况下,能提供足够的液压动力,使旁路系统所有阀门完成1—2次全行程的开或关。

1.2安全功能介绍

安全功能由左右两侧各3个压力开关控制,通过辅助继电器扩展至安全功能回路,辅助继电器正常状态下得电运行,常开点闭合,安全电磁阀得电。安全电磁阀动作过程,即就地6个压力开关(压力开关定值为29.3MPa)任一动作,辅助继电器失电,常开点断开,对应的安全电磁阀动作,则相应侧的2个阀门将安全功能动作,旁路打开。

1.3快开功能介绍

高压旁路系统的快开功能由DCS系统直接控制或手操按钮控制,大概需要3—4s。快开功能为接受DCS系统快开指令且安全功能未动作的情况下方能动作。

1.4调节功能介绍

高压旁路系统比例阀控制为DCS系统送4—20mA指令到ED卡,同时反馈到该卡,求偏差后,送出250—850mA的电流至比例阀,动作时间大概20—25s。接收DCS系统送出指令,经隔离器后送入ED卡,ED卡开关指令分别送至比例阀Y6.3和Y6.4,从而控制阀门的动作。同时监视继电器K6.3监视ED卡的故障状态,ED卡故障时,K6.3失电(常带电),则常开触点断开,故障信号送至DCS系统。

1.5试验功能介绍

高压旁路系统为确保高旁阀能够时刻处于可用状态,因此设计有试验功能,可定期验证高压旁路是否处于正常运行状态。在进行高旁压力开关的试验时,首先将旋钮打到试验位,通过试验锁紧条保证仅仅只有被选取的压力连接管路中的开关进行试验,关断阀将被选中的压力开关与系统管路断开。然后,对压力开关加压。

在试验过程中,应该能听到排汽的声音,经过100ms后试验模块输出试验复位信号。最后将加压装置缓慢卸压,并拆除,将加压接头用堵头封死。确认无泄漏后,缓慢开启隔离阀,将压力开关与蒸汽管道联通。恢复闭锁条至正常状态,或移动至需要继续做试验的压力开关上。若试验结束,确认闭锁条恢复后,将试验旋钮切至正常状态。在试验状态下,并不影响其他开关及安全功能电磁阀的安全保护功能,因为每个高旁阀有三个安全功能电磁阀,一个在试验状态,其他两个依然在安全功能有效状态。试验状态下调节功能ED卡和快开功能均闭锁。

2 1000MW机组高压旁路系统在应用中遇到的问题

自投产至今,某电厂二期旁路系统共发生3次误动异常,3次取样管路出现焊缝渗漏,2次压力开关出现渗漏。异常情况如下:

故障1:2013年05月29日12时47分57秒,5号机组负荷998MW,主汽压力26.47MPa,机组处于CCS协调控制方式,AGC正常投入。此时,5号机组高旁快开报警,5号机高旁C阀突开至22.76%,D阀开至3.08%,之后自行关闭;8秒后(12:48:05),5C高旁阀再次开启至22.01%,5D高旁阀开启至10.18%,之后自行关闭;3分15秒后(12:51:21),5C高旁阀又开启至38.46%,5D高旁开启至28.67%,之后自行关闭。12时52分12秒,运行手动撤AGC,热控人员将5B侧压力开关3切至试验位,短接该压力开关的高旁安全阀硬回路,即隔离右侧高旁压力开关3。13时30分29秒,运行AGC自动投入。

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故障2:2013年06月17日12时42分,5号机组负荷998.54MW,主汽压力26.47MPa,主汽温度601.91℃,机组处于CCS协调控制方式,AGC正常投入。12时42分43.98秒,5号机组高旁快开报警,5号机高旁C阀突开至4.76%,12时42分44.39秒,即406毫秒后自行关闭;12时43分13.95秒,即30秒后,5C高旁阀再次开启,410毫秒之后自行关闭。事件发生后,热控人员迅速将5号炉B侧高旁压力开关3切至试验位。高旁阀动作前后,机组负荷、主汽压力、主汽温度未发生明显变化。

故障3:2013年5月23日12时03分36秒,#6机组负荷810MW,主汽压力21.6MPa,再热蒸汽压力4.13MPa,6号机组右侧高旁阀C\D快开,机组由协调CCS控制模式切为MAN模式,汽机遥控退出,DEH切至限压模式。12时03分52秒再热蒸汽压力快速上升至4.8MPa,右侧再热器安全门R1\R4调节开,机组负荷降至786MW。12时13分42秒再热蒸汽压力快速上升至6.2MPa,右侧再热器安全门R1\R4再次调节开,机组负荷降至614MW。故障消除后,机组负荷541MW,主汽压力13.03MPa,再热蒸汽压力5.21MPa,机组运行稳定。事件发生后,热控人员迅速将6号机组右侧高旁压力开关3切至试验位,此次异常造成电量损失约为7.5万kWh。

3压力开关误动解决方案

3.1针对出现的压力开关频繁出现误动情况,也为解决压力开关渗漏缺陷处理时设备隔离的安全隐患,避免设备误动,经开会讨论并与厂家充分沟通后,决定进行设计变更,将高旁就地压力开关改为三取二的保护形式,这样可避免开关误动事件的发生。

3.2功能试验

对改造后旁路进行调节测试、逻辑快开测试、硬手操测试、安全功能三取二测试均正常。高旁试验屏蔽功能受影响,由原先的一对一屏蔽改为组合式屏蔽。

组合如下:

高旁压力开关1、2动作,试验开关1屏蔽有效;

高旁压力开关2、3动作,试验开关3屏蔽有效;

高旁压力开关1、3动作,试验开关2屏蔽有效。

4高压旁路阀泄漏的处理措施

4.1对于阀门密封面缺陷深度小于1mm的较轻的缺陷,一般采用在现场对阀门密封面进行研磨,阀芯进行车削加工的方法。在研磨工作前,应对阀芯、阀座进行精确的测绘,按照测绘尺寸加工阀座研磨胎具。研磨胎具选择铸铁材料,加工时必须保证各部分尺寸符合要求。还要根据阀壳尺寸加工出研磨胎具中心定位平板,以保证研磨胎具与原阀座的同心度,确保密封面不会出现磨偏现象。研磨时,先用80—100目的研磨膏将阀座密封面上的缺陷除去,然后更换一个新的研磨头,使用400目研磨膏进行细磨,并进行抛光。最后用车削加工好的阀芯与阀座进行对研,并用红丹粉进行检验,确保阀芯、阀座密封面100%接触,且要求接触线均匀。

4.2对于阀门密封面缺陷大于1mm的较严重的缺陷,由于阀座堆焊的密封面最多只有3—5mm,如直接进行车削研磨,极有可能使密封面堆焊严重减薄,甚至露出阀座母体材料,使阀门泄漏更为严重。因而,此时只能采用对密封面进行重新堆焊加工的方法进行处理。本机组小修时发现,高压旁路阀密封面损伤深度达1.25mm。该高压旁路阀是美国CCI公司生产的,阀座密封面采用的是司太立钴基合金,即以Co为基本成分,加入Cr、W、C等元素组成的合金。检修中采取的具体措施是:在对阀座密封面进行重新堆焊前,先进行脱脂除锈处理,并采用机加工的方法将原密封面上的裂纹、剥离等缺陷彻底清除掉;选用钴基合金堆焊焊条,采用手工电弧焊方法进行焊接;焊前对焊件进行预热,预热温度为300℃—600℃;堆焊中,阀座保持水平位置,连续堆焊3—4层;焊后立即进行680℃—750℃的高温回火,然后再进行机加工;经回火和机加工后再经950℃—1000℃空冷淬火,最后将阀芯和阀座按工艺要求进行研磨。经过以上工艺处理,运行实践表明,高压旁路又恢复到原有的正常工作状态。

参考文献

[1]李应鹏.660MW机组高压旁路控制阀改造[J].科学技术创新,2018.

[2]刘万宇.660MW超临界直流锅炉启动过程优化计算及节能策略[J].动力工程学报,2018.

论文作者:唐志鹏

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期

论文发表时间:2020/1/16

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