電廠開式循環水系統水藻堵塞的原因及解決措施

于 強，彭 輝

(1.國電科學技術研究院，江蘇南京 210031；2.江蘇方天電力技術有限公司，江蘇南京 211002)

火力發電廠地處東海灘涂，每年的水草繁殖期一直是循環水系統最大的薄弱點。新上的2 臺660 MW超超臨界機組，由于取水的嚴格要求及建設費用的限制，循環水系統依然沿用前期的開式循環方式。機組分部試運期間恰逢東海海藻災害[1]，循環水系統無法正常運行，成為調試的攔路虎，經多方考證首次在電廠大面積采用浮動攔污排，并通過試驗修改設備保護定值，修改設備運行方式等措施成功地解決了難題，確保了機組的順利移交。

1 循環水系統概述

某火力發電廠建設2 臺660 MW 超超臨界機組，該工程機組冷卻用水采用海水直流供水方式，取水構筑物均位于裁彎河北岸。由于地理原因，河水北岸流速明顯大于南岸，無論是下游海藻還是上游水草流經河道時均貼近電廠取水口的北岸。電廠采用D3024×14 鋼管將循環水送至主廠房供機組冷卻使用，排水由鋼筋混凝土雙孔排水溝道（2×3.0 m×3.0 m）排入大海。系統主要設備包括循環水泵、循泵出口液控蝶閥、旋轉濾網、旋轉濾網沖洗系統、攔污柵及清污機，還包括循環水管道伸縮節、取排水構筑物、水管溝、凝汽器二次濾網等。循環水系統構成如圖1 所示，主要設備參數如表1至表3 所示。

2 現象及問題分析

2.1 現象介紹

圖1 循環水系統簡易圖

表1 循環水泵及電機主要參數

表2 框架式側面進水旋轉濾網主要參數

表3 凝汽器二次濾網主要參數

循環水受水草影響最初反映在凝汽器入口的二次濾網上，電動濾網運行不長時間即發生卡澀現象，電機過流保護工作，通過對濾網解體發現濾網轉動部分與靜止部分卡澀，經分析設備未充分考慮到濾網壓差增大后對動靜間隙的影響，設備上增大動靜間隙，增加電機的功率，系統上增加反沖洗回水管徑，特別是修改程控方式，在水草多的6 月至9 月，增加反沖洗的頻率和濾網轉動速度，基本得到了控制。沖管結束后已是6 月底，循環水系統開始由于循環水旋轉濾網經常故障頻繁跳閘，就地檢查后發現系水藻堵塞旋轉濾網，且有破損現象，停止循環水泵處理。隔離系統并做好安全措施后，拉出旋轉濾網發現幾乎全部濾網網板被水藻堵塞，4 塊濾網鋼架損壞變形，并有22 塊網板被撕破，系統被迫停運。

2.2 DCS 歷史曲線中查詢原因

每當落潮至最低點左右時，旋轉濾網前后液位差就會增大，差值最大可達0.6 m，如圖2 所示。

圖2 旋轉濾網未堵塞情況

當旋轉濾網前后液位差大于1.6 m 左右時就會造成旋轉濾網及循環水泵的停運，如圖3 所示。

圖3 旋轉濾網堵塞情況

2.3 水量及水質變化方面查詢原因

當時正處于梅雨季節，且事故發生前連續幾天下雨，大量雨水通過裁彎河匯入海水。經項目工程部聯系相關單位，得知當天在裁彎河上游的射陽河曾開閘放水。

2.4 綜合分析

綜上分析，其原因為事故前一段時間雨量較大，上游射陽河開閘放水中夾雜著過多水藻涌入裁彎河，被循環水泵吸在旋轉濾網上。再加上當時旋轉濾網在慢速檔運行，附著在旋轉濾網上的水藻來不急被沖洗水沖走，造成濾網前后水位差大，濾網后無水，循環水泵空轉跳閘。

3 問題解決方法及措施

為保護旋轉濾網，考慮到旋轉濾網跳閘前水位變化情況（如圖2、圖3 所示），增加了“濾網前后液位差大于1.4 m時，聯跳旋轉濾網”邏輯。但此邏輯中采用的液位信號保護為單點保護，同時考慮到循環水的重要性及對整臺機組的影響，在DCS 操作屏增設“投/切”按鈕，在水位信號不良或者其他特殊情況的時候，可由運行人員將該保護切除，防止造成不必要的停機及損壞。為保護循環水泵，防止旋轉濾網跳閘或損壞后水藻及其他雜物進入循環水泵及管道，增加了“旋轉濾網故障跳閘，聯跳對應循環水泵”邏輯，同樣在DCS 操作屏增設“投/ 切”按鈕。在裁彎河循環水泵吸入口增設了一圈攔污浮筒，浮筒下面懸掛有1.7 m 高度的鋼濾網，用于平時粗濾水中雜質及水藻。并定期派人清理濾網，將清理出的水藻及垃圾集中處理。為防止旋轉濾網損壞時，水藻及其他雜質進入凝汽器，更換了二次濾網的電機，并在原來只能間隔時間沖洗的二次濾網基礎上修改了邏輯，增加了連續沖洗程序，提高了凝汽器運行的安全性[2]。積極聯系地方水利部門，上游射陽河開閘放水，運行人員將及時采用旋轉濾網高速運轉方式。

通過以上若干措施及方法，該機組的循環水系統在調試階段運行正常，并順利通過了168 h 滿負荷運行考核，正常運行的情況如圖4 所示。

圖4 正常運行的情況

4 結束語

（1）建議廠方對攔污柵的間隙進行核算及改裝，在不影響循環水額定進水流量的前提下減小間隙，以能將水藻進一步攔截；至于清污方面，可采用齒距更小或刷式清污等性能更優的清污機。

（2）建議廠方在合適的時機改造沖洗水系統，增加一路生活水水源供水，或在滿足沖洗水泵入口必需汽蝕余量的情況改至無壓海水取水，以備在循環水泵停運時對旋轉濾網進行沖洗。

[1]季國義.藻類在電廠循環冷卻水中的危害[J].水處理技術，1987（4）：255-256.

[2]王又武，張 亮.影響凝汽器真空的因素分析及對策[J].華中電力，2002（3）：59-63.