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汽轮机机组跳闸事故(十)机组高加疏水管爆管原因及防范措施

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/5/8 9:10:17   

  所属频道:  火力发电    关键词:  疏水管 爆管 汽轮机

事故经过:

某厂9号机系东方汽轮机厂生产的超高压中间再热三缸二排汽、单轴凝汽式汽轮机,型号为N200-12.7/535/535-5,于1995年10月投产。该机的回热系统包括3台高加、1台除氧器和4台低加,给水温度243.34℃。机组正常运行时,高加疏水为逐级自流方式。疏水逐级自流管上都设有疏水调节装置,每个疏水调节阀均由单独的一套气动单冲量调节系统加以控制。经4年多运行之后,该疏水控制系统已不能保证加热器维持正常水位。1999年3月8日,9号机91号高加疏水管中三通型弯头发生爆裂,6月22日,92号高加疏水管弯头再次发生爆管,影响机组的安全、经济运行。

1999年6月22日,9号机正常运行,带负荷190 MW。12:32,92号高加底部疏水管90度弯头突然爆管,大量汽水喷涌而出,冲坏了旁边的疏泵变频调节柜。随即切液调运行,负荷降至120 MW,92号、93号疏水泵跳闸,高加解列。紧急停运高加系统后,于12:45机组投入电调运行,负荷恢复至180 MW。经检查,92号高加疏水弯头因汽水冲刷,造成管壁减薄(壁厚由原来的4.5 mm减薄至0.7 mm左右)而发生爆管。

原因分析:

1) 9号机组回热系统疏水调节采用的是气动薄膜式调节装置。该装置自投运以来,由于长时间受到汽水两相流动的冲蚀,调节阀执行机构出现卡涩等故障,调节阀灵敏度变差,阀门开度的调节速度不能适应负荷变动的要求,经常无法维持高加正常水位。当水位过低时,疏水中夹带蒸汽,造成疏水管道及弯头(尤其是90度弯头)长时间受汽水冲刷而导致爆管。

2) 由于高加疏水调节系统存在上述问题,而运行人员又未能根据负荷变动情况及时调整疏水阀开度,因此运行调整中常将疏水调节阀置于强开位置。这样虽然防止了高加水位过高造成水位保护动作,遇保护失灵而使汽轮机进水,但也使高加时常处于低水位运行,甚至出现无水位运行的状态,从而加剧了对疏水管路的冲刷,导致爆管。

3) 由于种种原因,9号机加热器疏水系统自投运以来,从未对疏水管道、弯头作过探伤检查,对管路、弯头壁厚受冲蚀情况缺乏应有的金属监督,以致未能及时发现并更换被严重冲刷的管段和弯头而导致爆管。

防范措施:

1) 配置性能良好的加热器疏水调节装置 。由于高加无水位运行或高水位运行对机组的安全、经济性都有较大影响,为确保高加保持正常疏水水位,我厂在1999年8月9号机大修期间,针对原有疏水调节装置存在的弊端,对高加疏水调节装置进行了改进,即在疏水管路上加装了一套“新型液位自动控制装置”(原疏水调节装置暂保留)。该新型液位自动控制装置投入运行后, 使高加在不同负荷下均能保持正常水位。经对改造前后两套装置的运行试验和经济分析表明,改造后机组的给水温度提高了3.4~5.2℃,煤耗降低约1g/kWh,提高了机组的安全性和经济性。

2) 加强高加的运行监视和调整。当发现高加水位异常、疏水自动调节装置失灵或故障时,运行人员应及时以手动方式调整加热器疏水量,保证加热器水位正常。

3) 加强对回热系统管道的金属监督工作 。定期对高、低压加热器疏水管路进行测厚和探伤检查,及时了解系统管道、弯头的健康状况,以便采取措施,防范于未然。9号机92号高加疏水管弯头爆管发生后,在9号机大修中,对回热系统所有管路进行了测厚和探伤检查,并根据检查结果将受冲蚀严重的高加疏水管90度弯头,由原来 159×4.5、#20无缝钢管弯头全部更换成 159×6、1Cr18Ni9Ti热压弯头。

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