电厂开式循环水系统水藻堵塞的原因及解决措施

摘要：采用海水开式循环的电厂循环水系统容易受到水质的影响，尤其是海水水藻的污染。水藻不仅影响凝汽器的换热效率，还可能堵塞循环水系统甚至损坏系统中的相关设备。文中介绍了某电厂水藻堵塞循环水旋转滤网后采用的若干解决方法，如增加保护逻辑，增设拦污浮筒，增加二次滤网连续冲洗程序，积极联系地方水利部门等措施。通过这些措施，大大减少了水藻带来的影响，并顺利完成了满负荷试运行。关键词：循环水系统；水藻；应对策略中图分类号：TK228文献标志码：B文章编号：1009-0665（2014）02-0079-02火力发电厂地处东海滩涂，每年的水草繁殖期一直是循环水系统最大的薄弱点。新上的2台660MW超超临界机组，由于取水的严格要求及建设费用的限制，循环水系统依然沿用前期的开式循环方式。机组分部试运期间恰逢东海海藻灾害[1]，循环水系统无法正常运行，成为调试的拦路虎，经多方考证首次在电厂大面积采用浮动拦污排，并通过试验修改设备保护定值，修改设备运行方式等措施成功地解决了难题，确保了机组的顺利移交。1循环水系统概述某火力发电厂建设2台660MW超超临界机组，该工程机组冷却用水采用海水直流供水方式，取水构筑物均位于裁弯河北岸。由于地理原因，河水北岸流速明显大于南岸，无论是下游海藻还是上游水草流经河道时均贴近电厂取水口的北岸。电厂采用D3024×14钢管将循环水送至主厂房供机组冷却使用，排水由钢筋混凝土双孔排水沟道（2×3.0m×3.0m）排入大海。系统主要设备包括循环水泵、循泵出口液控蝶阀、旋转滤网、旋转滤网冲洗系统、拦污栅及清污机，还包括循环水管道伸缩节、取排水构筑物、水管沟、凝汽器二次滤网等。循环水系统构成如图1所示，主要设备参数如表1至表3所示。2现象及问题分析2.1现象介绍循环水受水草影响最初反映在凝汽器入口的二次滤网上，电动滤网运行不长时间即发生卡涩现象，电机过流保护工作，通过对滤网解体发现滤网转动部分与静止部分卡涩，经分析设备未充分考虑到滤网压差增大后对动静间隙的影响，设备上增大动静间隙，增加电机的功率，系统上增加反冲洗回水管径，特别于强1，彭辉2(1.国电科学技术研究院，江苏南京210031；2.江苏方天电力技术有限公司，江苏南京211002)电厂开式循环水系统水藻堵塞的原因及解决措施收稿日期：2013-10-17；修回日期：2013-12-13表1循环水泵及电机主要参数扬程/m16.1流量/（m3·h-1）37440循环水泵型号参数88LKXA-14图1循环水系统简易图清污机MMMM裁弯河闸板拦污栅旋转滤网闸板拦污栅旋转滤网冲洗水循环水泵A冲洗水循环水泵B冲洗水泵A冲洗水泵B凝汽器凝汽器二次滤网二次滤网去海水~~表2框架式侧面进水旋转滤网主要参数设计过网流速/（m·s-1）0.8网孔净尺寸/mm6.43×6.43滤网宽度/mm3500侧面进水旋转滤网型号参数XKC-3500表3凝汽器二次滤网主要参数滤芯网孔直径/mm5反冲洗时间间隔/h0～99（可调）反冲洗压差控制值/kPa6～12（可调）反冲洗时间/min0～10（可调）凝汽器二次滤网型号参数EDF-2200JiangsuElectricalEngineering2014年3月江苏电机工程第33卷第2期79江苏电机工程是修改程控方式，在水草多的6月至9月，增加反冲洗的频率和滤网转动速度，基本得到了控制。冲管结束后已是6月底，循环水系统开始由于循环水旋转滤网经常故障频繁跳闸，就地检查后发现系水藻堵塞旋转滤网，且有破损现象，停止循环水泵处理。隔离系统并做好安全措施后，拉出旋转滤网发现几乎全部滤网网板被水藻堵塞，4块滤网钢架损坏变形，并有22块网板被撕破，系统被迫停运。2.2DCS历史曲线中查询原因每当落潮至最低点左右时，旋转滤网前后液位差就会增大，差值最大可达0.6m，如图2所示。当旋转滤网前后液位差大于1.6m左右时就会造成旋转滤网及循环水泵的停运，如图3所示。2.3水量及水质变化方面查询原因当时正处于梅雨季节，且事故发生前连续几天下雨，大量雨水通过裁弯河汇入海水。经项目工程部联系相关单位，得知当天在裁弯河上游的射阳河曾开闸放水。2.4综合分析综上分析，其原因为事故前一段时间雨量较大，上游射阳河开闸放水中夹杂着过多水藻涌入裁弯河，被循环水泵吸在旋转滤网上。再加上当时旋转滤网在慢速档运行，附着在旋转滤网上的水藻来不急被冲洗水冲走，造成滤网前后水位差大，滤网后无水，循环水泵空转跳闸。3问题解决方法及措施为保护旋转滤网，考虑到旋转滤网跳闸前水位变化情况（如图2、图3所示），增加了“滤网前后液位差大于1.4m时，联跳旋转滤网”逻辑。但此逻辑中采用的液位信号保护为单点保护，同时考虑到循环水的重要性及对整台机组的影响，在DCS操作屏增设“投/切”按钮，在水位信号不良或者其他特殊情况的时候，可由运行