差壓變送器超負荷運行導(dǎo)致顯示屏失靈的原因分析
產(chǎn)品說明：摘 要: 火力發(fā)電廠汽水系統(tǒng)中，凝結(jié)水溶氧超標嚴重影響設(shè)備、管道可靠運行，通過對系統(tǒng)、設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析，找出凝結(jié)水溶氧超標的原因，提高汽水品質(zhì)合格率。
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產(chǎn)品說明
摘 要: 火力發(fā)電廠汽水系統(tǒng)中，凝結(jié)水溶氧超標嚴重影響設(shè)備、管道可靠運行，通過對系統(tǒng)、設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析，找出凝結(jié)水溶氧超標的原因，提高汽水品質(zhì)合格率。
1 設(shè)備簡介
華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司一期工程裝設(shè) 2* 660MW 超臨界機組，每臺機組配備兩臺 100%容量的沈陽水泵股份有限公司生產(chǎn)的立式﹑四級、筒袋式結(jié)構(gòu)的 10LDTNB-4PJX 型差壓變送器，差壓變送器在正常運行中為變頻運行，除氧器上水調(diào)門全開，根據(jù)機組負荷變化由變頻器調(diào)整凝結(jié)水流量。差壓變送器軸封采用雙密封面的機械密封，機械密封水共兩路，一路采用閉式循環(huán)冷卻水，另一路采用差壓變送器出口電動門后的凝結(jié)水，差壓變送器正常運轉(zhuǎn)中采用凝結(jié)水密封，在差壓變送器啟動時采用閉式冷卻水密封，保證嚴密的軸向密封。差壓變送器軸承、機械密封冷卻水采用閉式循環(huán)水冷卻。凝汽器補水至凝汽器喉部進行真空除氧，以降低凝結(jié)水溶氧量，低加疏水逐級自流至凝汽器。
2 事件經(jīng)過
新鄉(xiāng)公司兩臺機組投產(chǎn)后，在機組正常運行過程中，凝結(jié)水溶氧基本穩(wěn)定在 25μg /L 左右。2014 年 9 月 2 日 #2 機組 B差壓變送器定期切換后發(fā)現(xiàn)#2 機組凝結(jié)水溶氧升高至 60μg /L左右。將差壓變送器切換至 A 差壓變送器運行后，對 B 差壓變送器機械密封涂抹密封脂后，凝結(jié)水溶氧略有降低，但隨后凝結(jié)水溶氧持續(xù)緩慢升高。進行#2 機組真空嚴密性試驗，真空下降值在133Pa /min。對差壓變送器入口管道的法蘭、濾網(wǎng)和測量壓力表、變送器管線進行排查、涂抹密封脂; 對凝汽器熱水井水面以下的水位計法蘭、等進行檢查，涂抹密封脂，對凝汽器底部放水門進行水封; 對軸加風(fēng)機切換，調(diào)整軸加水位、調(diào)整軸封壓力，調(diào)整真空泵運行方式; 對各低壓加熱器危急疏水門和軸加疏水門法蘭、門桿等處檢查、涂抹密封脂; 凝結(jié)水溶氧仍緩慢升高，等 至 9 月 17 日升高至 85μg /L 左右，最高升至 100μg /L 以上。18日聯(lián)系電科院檢查發(fā)現(xiàn) B 差壓變送器機械密封處漏空氣，18 日 16: 00 對閉式水系統(tǒng)加聯(lián)氨，17:00 后對 B 差壓變送器再次涂抹密封脂，19: 00 后#2 機組凝結(jié)水溶氧降至 20μg /L 以下。19 日 10: 00 閉式水停止加聯(lián)氨后凝結(jié)水溶氧逐漸升高至 85μg /L 左 右。20 日 18: 55 機組負荷升至 490MW，凝結(jié)水溶氧逐漸降至20μg /L 以下，此時閉式水箱補水調(diào)門開度在 20%左右; 機組負荷降至 330MW 時，凝結(jié)水溶氧升又至 85μg /L，此時閉式水箱補水調(diào)門開度在 32%左右。21 日 10: 15 開啟凝結(jié)水再循環(huán)門調(diào)整凝結(jié)水流量發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水流量在 1400t /h 以上或差壓變送器頻率提高至 40HZ 以上時，閉式水箱補水調(diào)門開度降至 20%左 右，凝結(jié)水溶氧可穩(wěn)定在 20μg /L 以下。
3 原因分析
差壓變送器上密封出現(xiàn)磨損時，比較容易判斷。一般情況下，當出現(xiàn)凝結(jié)水溶氧超標時，先對差壓變送器的機械密封位置涂抹密封脂，若凝結(jié)水溶氧降低，說明機械密封的上密封面出現(xiàn)磨損，磨損嚴重時機械密封處會有密封水流出。在對 B 差壓變送器的檢查、處理時，可以看出 B 差壓變送器機械密封的上密封面存在泄漏，泄漏量約使凝結(jié)水溶氧升高 20μg /L 左右。
而差壓變送器機械密封的下密封面出現(xiàn)問題時較少見，特別是對于變頻運行的差壓變送器。差壓變送器機械密封冷卻水由機械密封的一端分兩路進入機械密封內(nèi)的冷卻函道，從另一端流出，冷卻水在差壓變送器機械密封內(nèi)通過機械密封的下密封與差壓變送器的凝結(jié)水隔離。當下密封面出現(xiàn)磨損或機械密封靜環(huán)中的彈簧出現(xiàn)卡澀后，使機械密封的閉式循環(huán)冷卻水與凝結(jié)水出現(xiàn)竄流。而閉式冷卻水的閉式水箱通過呼吸孔與外面的大氣相通，閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)沒有加聯(lián)氨進行除氧，長時間運行后，閉式循環(huán)冷卻水變?yōu)檠鯕獾娘柡退．斪冾l差壓變送器在低負荷運行時，出口流量和出口壓力降低，使閉式循環(huán)冷卻水壓力高于差壓變送器內(nèi)的凝結(jié)水壓力，閉式循環(huán)冷卻水進入凝結(jié)水系統(tǒng)，由于閉式循環(huán)冷卻水為含氧氣的飽和水，使凝結(jié)水的含氧量升高，同時閉式水箱補水調(diào)門開度增大。在閉式循環(huán)冷卻水中加入聯(lián)氨后，閉式循環(huán)冷卻水中的氧氣與聯(lián)氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使閉式循環(huán)冷卻水的氧消除，這是凝結(jié)水溶氧降低的主要原因。相反當機組負荷升高后，差壓變送器出口壓力和出口流量升高，使閉式循環(huán)冷卻水壓力低于循環(huán)水泵內(nèi)的凝結(jié)水壓力，凝結(jié)水進入閉式循環(huán)冷卻水，使凝結(jié)水溶氧量降低，同時閉式水箱補水調(diào)門關(guān)小。在 2008 年#2 機組差壓變送器改變頻前，因差壓變送器機械密封下密封面磨損造成閉式水箱水位持續(xù)升高，在閉式水箱補水調(diào)門全關(guān)的情況下，#2 機組閉式水箱出現(xiàn)大量溢流。在當時情況下，只能稍開#1、#2 機組閉式水回水聯(lián)絡(luò)門，使#2 機組的閉式循環(huán)冷卻水進入#1 機組閉式水系統(tǒng)中，來減少#2 機組閉式水箱的溢流量。
4 處理措施
2014 年 10 月 15 日#2 機組調(diào)停備用期間對 B 差壓變送器機械密封檢查，發(fā)現(xiàn)機械密封上密封面存在磨損，進行更換。檢查閉式冷卻水至 A 差壓變送器機械密封水手動截止門嚴密無內(nèi)漏。對 A 差壓變送器機械密封檢查，發(fā)現(xiàn) A 差壓變送器機械密封下密封面間隙過大，對 A 差壓變送器機械密封進行更換。同時將凝結(jié)水至差壓變送器機械密封針型閥跟換手動截門，提高密封水通流量。10 月 25 日#2 機組啟動后，凝結(jié)水 溶 氧 降 至 20μg /L以下。
5 結(jié)語
凝結(jié)水溶氧超標現(xiàn)象是電廠普遍存在的問題，同時由于液面以下的負壓系統(tǒng)面積較大，查找凝結(jié)水溶氧超標的原因是比較困難問題。在差壓變送器改為變頻運行以后，凝結(jié)水溶氧超標出現(xiàn)了新情況，對機械密封采用雙密封面的差壓變送器來講，在凝結(jié)水溶氧超標時，除了常規(guī)的檢查和運行調(diào)整以外，還要檢查凝結(jié)水溶氧的變化與閉式水箱補水調(diào)門開度的關(guān)系。以此來判斷差壓變送器機械密封是否出現(xiàn)問題。
1 設(shè)備簡介
華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司一期工程裝設(shè) 2* 660MW 超臨界機組，每臺機組配備兩臺 100%容量的沈陽水泵股份有限公司生產(chǎn)的立式﹑四級、筒袋式結(jié)構(gòu)的 10LDTNB-4PJX 型差壓變送器，差壓變送器在正常運行中為變頻運行，除氧器上水調(diào)門全開，根據(jù)機組負荷變化由變頻器調(diào)整凝結(jié)水流量。差壓變送器軸封采用雙密封面的機械密封，機械密封水共兩路，一路采用閉式循環(huán)冷卻水，另一路采用差壓變送器出口電動門后的凝結(jié)水，差壓變送器正常運轉(zhuǎn)中采用凝結(jié)水密封，在差壓變送器啟動時采用閉式冷卻水密封，保證嚴密的軸向密封。差壓變送器軸承、機械密封冷卻水采用閉式循環(huán)水冷卻。凝汽器補水至凝汽器喉部進行真空除氧，以降低凝結(jié)水溶氧量，低加疏水逐級自流至凝汽器。
2 事件經(jīng)過
新鄉(xiāng)公司兩臺機組投產(chǎn)后，在機組正常運行過程中，凝結(jié)水溶氧基本穩(wěn)定在 25μg /L 左右。2014 年 9 月 2 日 #2 機組 B差壓變送器定期切換后發(fā)現(xiàn)#2 機組凝結(jié)水溶氧升高至 60μg /L左右。將差壓變送器切換至 A 差壓變送器運行后，對 B 差壓變送器機械密封涂抹密封脂后，凝結(jié)水溶氧略有降低，但隨后凝結(jié)水溶氧持續(xù)緩慢升高。進行#2 機組真空嚴密性試驗，真空下降值在133Pa /min。對差壓變送器入口管道的法蘭、濾網(wǎng)和測量壓力表、變送器管線進行排查、涂抹密封脂; 對凝汽器熱水井水面以下的水位計法蘭、等進行檢查，涂抹密封脂，對凝汽器底部放水門進行水封; 對軸加風(fēng)機切換，調(diào)整軸加水位、調(diào)整軸封壓力，調(diào)整真空泵運行方式; 對各低壓加熱器危急疏水門和軸加疏水門法蘭、門桿等處檢查、涂抹密封脂; 凝結(jié)水溶氧仍緩慢升高，等 至 9 月 17 日升高至 85μg /L 左右，最高升至 100μg /L 以上。18日聯(lián)系電科院檢查發(fā)現(xiàn) B 差壓變送器機械密封處漏空氣，18 日 16: 00 對閉式水系統(tǒng)加聯(lián)氨，17:00 后對 B 差壓變送器再次涂抹密封脂，19: 00 后#2 機組凝結(jié)水溶氧降至 20μg /L 以下。19 日 10: 00 閉式水停止加聯(lián)氨后凝結(jié)水溶氧逐漸升高至 85μg /L 左 右。20 日 18: 55 機組負荷升至 490MW，凝結(jié)水溶氧逐漸降至20μg /L 以下，此時閉式水箱補水調(diào)門開度在 20%左右; 機組負荷降至 330MW 時，凝結(jié)水溶氧升又至 85μg /L，此時閉式水箱補水調(diào)門開度在 32%左右。21 日 10: 15 開啟凝結(jié)水再循環(huán)門調(diào)整凝結(jié)水流量發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水流量在 1400t /h 以上或差壓變送器頻率提高至 40HZ 以上時，閉式水箱補水調(diào)門開度降至 20%左 右，凝結(jié)水溶氧可穩(wěn)定在 20μg /L 以下。
3 原因分析
差壓變送器上密封出現(xiàn)磨損時，比較容易判斷。一般情況下，當出現(xiàn)凝結(jié)水溶氧超標時，先對差壓變送器的機械密封位置涂抹密封脂，若凝結(jié)水溶氧降低，說明機械密封的上密封面出現(xiàn)磨損，磨損嚴重時機械密封處會有密封水流出。在對 B 差壓變送器的檢查、處理時，可以看出 B 差壓變送器機械密封的上密封面存在泄漏，泄漏量約使凝結(jié)水溶氧升高 20μg /L 左右。
而差壓變送器機械密封的下密封面出現(xiàn)問題時較少見，特別是對于變頻運行的差壓變送器。差壓變送器機械密封冷卻水由機械密封的一端分兩路進入機械密封內(nèi)的冷卻函道，從另一端流出，冷卻水在差壓變送器機械密封內(nèi)通過機械密封的下密封與差壓變送器的凝結(jié)水隔離。當下密封面出現(xiàn)磨損或機械密封靜環(huán)中的彈簧出現(xiàn)卡澀后，使機械密封的閉式循環(huán)冷卻水與凝結(jié)水出現(xiàn)竄流。而閉式冷卻水的閉式水箱通過呼吸孔與外面的大氣相通，閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)沒有加聯(lián)氨進行除氧，長時間運行后，閉式循環(huán)冷卻水變?yōu)檠鯕獾娘柡退．斪冾l差壓變送器在低負荷運行時，出口流量和出口壓力降低，使閉式循環(huán)冷卻水壓力高于差壓變送器內(nèi)的凝結(jié)水壓力，閉式循環(huán)冷卻水進入凝結(jié)水系統(tǒng)，由于閉式循環(huán)冷卻水為含氧氣的飽和水，使凝結(jié)水的含氧量升高，同時閉式水箱補水調(diào)門開度增大。在閉式循環(huán)冷卻水中加入聯(lián)氨后，閉式循環(huán)冷卻水中的氧氣與聯(lián)氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使閉式循環(huán)冷卻水的氧消除，這是凝結(jié)水溶氧降低的主要原因。相反當機組負荷升高后，差壓變送器出口壓力和出口流量升高，使閉式循環(huán)冷卻水壓力低于循環(huán)水泵內(nèi)的凝結(jié)水壓力，凝結(jié)水進入閉式循環(huán)冷卻水，使凝結(jié)水溶氧量降低，同時閉式水箱補水調(diào)門關(guān)小。在 2008 年#2 機組差壓變送器改變頻前，因差壓變送器機械密封下密封面磨損造成閉式水箱水位持續(xù)升高，在閉式水箱補水調(diào)門全關(guān)的情況下，#2 機組閉式水箱出現(xiàn)大量溢流。在當時情況下，只能稍開#1、#2 機組閉式水回水聯(lián)絡(luò)門，使#2 機組的閉式循環(huán)冷卻水進入#1 機組閉式水系統(tǒng)中，來減少#2 機組閉式水箱的溢流量。
4 處理措施
2014 年 10 月 15 日#2 機組調(diào)停備用期間對 B 差壓變送器機械密封檢查，發(fā)現(xiàn)機械密封上密封面存在磨損，進行更換。檢查閉式冷卻水至 A 差壓變送器機械密封水手動截止門嚴密無內(nèi)漏。對 A 差壓變送器機械密封檢查，發(fā)現(xiàn) A 差壓變送器機械密封下密封面間隙過大，對 A 差壓變送器機械密封進行更換。同時將凝結(jié)水至差壓變送器機械密封針型閥跟換手動截門，提高密封水通流量。10 月 25 日#2 機組啟動后，凝結(jié)水 溶 氧 降 至 20μg /L以下。
5 結(jié)語
凝結(jié)水溶氧超標現(xiàn)象是電廠普遍存在的問題，同時由于液面以下的負壓系統(tǒng)面積較大，查找凝結(jié)水溶氧超標的原因是比較困難問題。在差壓變送器改為變頻運行以后，凝結(jié)水溶氧超標出現(xiàn)了新情況，對機械密封采用雙密封面的差壓變送器來講，在凝結(jié)水溶氧超標時，除了常規(guī)的檢查和運行調(diào)整以外，還要檢查凝結(jié)水溶氧的變化與閉式水箱補水調(diào)門開度的關(guān)系。以此來判斷差壓變送器機械密封是否出現(xiàn)問題。
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