蒸汽冷却器瞬间水位高导致高加跳闸原因及处理

蒸汽冷却器瞬间水位高导致高加跳闸原因及处理

许乾先

东莞中电新奥热力有限公司 广东东莞 (523400）

【摘 要】针对蒸汽冷却器多次出现水位高导致高加跳闸现象，分析其中原因，找出故障根源，彻底消除了该故障，提高了机组运行的安全性和经济性。

【关键词】蒸汽冷却器 水位 原因及处理

某电厂一期2台北重厂生产的超高压一次中间再热凝汽式机组，型号N200-12.75/535/535。高加给水系统配置了三台高压加热器（以下简称高加）、一台蒸汽冷却器和一台疏水冷却器，高加能否正常投入对火力发电厂的经济性和负荷有很大的影响。近一段时间，蒸汽冷却器多次出现瞬间水位高导致高加保护动作，下面就造成高加跳闸原因进行分析并提出处理方法。

1. 蒸汽冷却器存在的问题

蒸汽冷却器是杭州锅炉厂生产的外置式冷却器，型号ZL-60-2-1（如图1）。投产初期蒸汽冷却器运行一直正常，最近几年几乎每年都有十几次因蒸汽冷却器水位高导致高加跳闸，有时甚至一周连续跳闸几次，一直以来都没有找到具体的原因，为了不影响高加的投入率，每次检查无异常后又匆匆恢复高加运行。蒸汽冷却器水位高正常的报警逻辑是：高1值→高2值→高3值，高2值一来立即联开蒸汽冷却器危急疏水电动门，高3值一来立即联跳高加保护。查看最近几次蒸汽冷却器的报警曲线（如图2），发现每次高3值都是跳跃式波动，连续波动几次后高加保护动作，几秒钟后高2值才跟着跳跃式波动报警，这显然存在不正常的逻辑现象。

图2

2. 蒸汽冷却器水位高原因分析

蒸汽冷却器是利用汽轮机三段抽汽部分过热度来加热给水，三段抽汽正常的蒸汽压力0.68MPa，温度是440°C，加热给水后的蒸汽温度也有267°C，也就是说蒸汽做完功后还有100°C左右的过热度，理论上是不会有蒸汽凝结成水，但实际上总是有疏水存在，为了查

清原因，该公司专业人员对蒸汽冷却器本体、运行方式等进行了全面分析。

2.1蒸汽冷却器水侧漏水

若蒸汽冷却器水侧漏水，高压给水将一直渗漏，甚至会越漏越大，则不可能马上恢复蒸汽冷却器运行，实际上每次故障后都能马上恢复运行，说明蒸汽冷却器不存在水侧漏水问题，由于该厂蒸汽冷却器水位测点并没有接进DCS，水位只能到就地查看，而就地的磁翻板水位计安装在离地面3米高的空中，所以蒸汽冷却器是否真的水位高也难以判断，但蒸汽冷却器水侧漏水原因则可以排除。

2.2蒸汽冷却器水侧节流孔板偏大

蒸汽冷却器水侧进口管道有一φ100mm节流孔，节流孔板经过长期运行磨损逐渐变大，

蒸汽冷却器水侧冷却水量也慢慢变大，当冷却水流量超过设计流量时，有可能出现“过度冷却”使汽侧蒸汽凝结成水，而蒸汽冷却器正常疏水管道通径只有DN25mm, 疏水不及导致液位高跳高加。实际上每次故障后都能马上恢复高加运行，说明蒸汽冷却器也不存在水侧节流孔板变大的现象。

2.3蒸汽冷却器汽侧正常疏水不畅

三段抽汽加热给水后仍然属于过热蒸汽，理论上是蒸汽冷却器汽侧不应该有凝结成水，但实际上由于运行工况的变化，可能出现给水压力及流量的变化或者蒸汽冷却器抽汽压力变化，造成蒸汽量与给水量不匹配，过度冷却造成部分蒸汽凝结成水，因此有疏水存在。而蒸汽冷却器正常疏水至#3高加汽侧，该疏水管道大约有8米长，管道通径只有DN25mm,而且根据以往的经验有可能存在管道堵塞现象，停运高加后检查并未发现该管道堵塞，查看当时#3高加汽侧水位曲线也未发现水位高从而导致蒸汽冷却器疏水不畅。

2.4汽水管道振动造成液位开关误动作

由于蒸汽冷却器高3值液位开关过于灵敏，就地汽水管道振动管道振动先后引发高3、2值液位开关波动导致高加保护动作，据运行巡检人员反馈，高加保护动作前都未曾发现有管道振动等异常现象，而且是连续几次都发生在蒸汽冷却器，而旁边其它三台高加却从不出现类似的情况，因此也可以排除管道振动的因素。

2.5蒸汽冷却器液位开关故障

假如蒸汽冷却器高2值液位开关故障拒动，则液位有可能直接触发高3值液位开关并引起高加保护动作。但实际上每次高3值波动几秒钟后高2值也会波动报警，热工人员也专门对蒸汽冷却器的三个液位开关及其信号传输电缆进行检查校验，结果并没有发现异常情况，说明液位开关信号正常。

2.6蒸汽冷却器内汽侧汽流波动造成液位开关误动作

加热器水位的变化往往是抽汽压力变化引起的，而蒸汽冷却器内的压力变化磁翻板水位计的测量有一定的影响，在压力急剧变化时，量筒里面浮子由于自身重量导致移动滞后于液位波动，因此在压力急剧变化时可能使测量出现误差引起液位开关误动作。检查高加保护动作时负荷曲线也出现波动，因此可以判断是负荷变化引起抽汽压力的变化，使蒸汽冷却器内汽侧汽流瞬间波动，该水位计无法平衡造成液位瞬间连续处于高3位置，导致高加跳闸。

3. 解决方法

抽汽压力的变化正常是不会引起高加跳闸的，但由于蒸汽冷却器水位计存在缺陷引发高加多次跳闸，因此解决该问题就要彻底改造蒸汽冷却器水位计。根据前面的分析，有可能是水位计量筒里面浮子移动不顺畅卡涩等原因引起的，试验将水位计量筒里面浮子取掉，经过半年的观察，再也没有出现蒸汽冷却器因水位高导致高加跳闸的故障。

另外针对蒸汽冷却器高1值长期处于报警状态，将蒸汽冷却器正常疏水管道由DN25mm改为DN32mm，彻底消除了蒸汽冷却器高1值长期处于报警状态。大大提高了机组运行的安全性和经济性。

参考文献:　　

[1] 杭州锅炉厂. ZL-60-2-1型外置式冷却器安装使用说明书,1994.1.　

[2]湖南省耒阳电厂 N200－130/535/535型汽轮机检修工艺规程 1992版

作者简介：

[1]作者：许乾先（1973~），男，热动工程师，1995年毕业于郑州电力专科学校，主要从事汽轮机检修技术管理及集中供热工程建设工作。

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