某電廠除氧器振動事故分析

白洪宸,陳　宇,楊　誠（杭州意能電力技術有限公司,杭州310000）

某電廠除氧器振動事故分析

白洪宸,陳宇,楊誠
（杭州意能電力技術有限公司,杭州310000）

2015年1月21日9時50分，由我公司主導調試的國外某電廠2*600MW#2機組在整套啟動試運期間因除氧器發生非正常振動引發開關量水位計非正常觸發導致電動給水泵跳閘，最終鍋爐MFT動作（主燃料跳閘）。本文因此簡單概括分析此次事故產生的原因及今后如何避免的措施。

除氧器；除氧頭；輔助蒸汽系統；進水速度；溫升速率

1　除氧器簡介

除氧器是大型火電機組回熱系統中重要輔機之一，它是由園柱體筒身和兩個封頭組成的臥式容器。采用三個鞍式支座，筒體中部為固定支座，兩側為滾輪式滑動支座。筒體兩端的上部分別布置了一個凝結水進口管，其內各安裝一個恒速碟形噴嘴。三個出水管布置在筒體中部固定支座兩側，出水管上設置了不銹鋼防旋及防止雜物的裝置。內件主要由置于水下的蒸汽排管裝置、噴嘴霧化區設置的擋水圈及大、小擋水板等組成。有二個供檢修用的人孔裝置。它的主要功能是除去凝結中的氧和二氧化碳等非冷凝氣體其次是將凝結水加熱至除氧器運行壓力下的飽和溫度，而加熱汽源一般是汽機低壓側的抽汽及其它方面余汽、疏水等從而提高機組的熱經濟性，并將達到標準含氧量的飽和水儲存于除氧器水箱中隨時滿足鍋爐的需要，保證鍋爐的安全運行。

在鍋爐給水處理工藝過程中，除氧是非常關鍵的一個環節。氧是鍋爐給水系統的主要腐蝕性物質，給水系統中的氧應當迅速得到清除，否則它會腐蝕鍋爐的給水系統和部件，腐蝕性物質氧化鐵會進入鍋爐內，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難溶而傳熱不良的鐵垢，腐蝕的鐵垢會造成管道內壁出現點坑，阻力系數增大。管道腐蝕嚴重時，甚至會發生管道爆炸事故。國家規定蒸發量大于等于2噸每小時的蒸汽鍋爐和水溫大于等于95℃的熱水鍋爐都必須除氧。

本項目除氧器采用的是熱力除氧原理。熱力除氧一般有大氣式熱力除氧和噴射式熱力除氧。其原理是將鍋爐給水加熱至沸點，使氧的溶解度減小，水中氧不斷逸出，再將水面上產生的氧氣連同水蒸汽道排除，這樣能除掉水中各種氣體(包括CO2，N2)。除氧后的水不會增加含鹽量，也不會增加其他氣體溶解量，操作控制相對容易，而且運行穩定、可靠。熱力除氧是目前應用最多的一種除氧方法。

2　事故過程簡述及簡要分析

由圖1除氧器系統圖所示，某電廠除氧器系統采用了分級加熱，即輔助蒸汽系統由兩路向除氧器系統加熱，一路是經過除氧頭霧化噴淋裝置進行加熱，還有一路是由加熱管直接引入除氧器殼體進行加熱。2015年1月21日早上9時50分，#2機輔助蒸汽系統至除氧器加熱調門從23%開始逐漸開啟，至10時40分開至44.6%。其間，除氧器水位低低開關、兩個高高開關開始間歇性誤報；至10時47分，除氧器另一水位開關也同時發生誤報，引起電泵跳閘。在重新開啟電泵后，因電泵出口旁路門未全開使電泵出口主路電動門未開啟，導致汽包液位LL，鍋爐主燃料跳閘。

經過汽機專業組內部討論，初步得出了以下簡要的分析：

除氧器內部的汽水共騰是引起本次事故的直接原因。汽水共騰是指除氧器蒸發面或水位計內汽水共同升起，產生大量泡沫并上下波動翻騰的現象。此時，蒸汽中大量帶水，嚴重時發生水沖擊。

此次事故發生在系統啟動初級階段，主蒸氣流量和給水流量還相當小；當輔助蒸汽系統投入除氧器加熱時，從輔汽至除氧頭進行加熱的加熱管并沒有完全正常投入，相反，進入除氧器殼加熱的加熱管已經完全投入使用。當加熱控制閥開到高開度時，除氧器的除氧頭和除氧殼由于加熱不均勻，發生了強烈的汽水共騰，造成了整個除氧器殼體和周圍管道的振動，從而使安裝在除氧器內部的水位測量原件發生誤報，導致了本次事故的發生。

3　此類事故的今后避免措施

首先在系統試運啟動初期，運行人員要根據除氧器生產廠家提供的進水速度與溫升圖表控制好除氧器的進水速度（啟動水容積）與溫升，使其在合理的范圍內（見圖1與圖2）。

當除氧器入口流量低或者流量不穩定時，至除氧頭加熱的管道不必要先投入運行。同時，盡量限制輔助蒸汽至除氧器加熱調門在15%以下，避免除氧器殼體和管道振動。

當凝結水流量較高或者除氧器循環泵能夠正常運行時（事故發生時此泵發生故障正在被安裝單位維修中），至除氧頭加熱管路可以適當開大一直到完全投用，同時注意控制除氧殼的溫度低于95℃，并且不起壓。

在今后的調試試運過程中，當投入除氧器加熱運行時。盡量多投入至除氧頭加熱這一路加熱管路，使進入除氧器加熱除氧的蒸汽先經過除氧頭噴淋裝置時進行充分的霧化和均勻加熱，避免直接進入除氧殼加熱的蒸汽由于沒有經過噴嘴霧化導致的加熱不均產生汽水共騰最終使管路和殼體振動。同時，在整套啟動試運期間，調試和運行人員應該加強對運行畫面的監視和對就地設備的巡檢，避免此類事故再次發生。

[1]楊義波,張燕俠,楊作梁,劉玉蓮合編.熱力發電廠[M].中國電力出版社,2005.

[2]吳仁芳,杜祖坤合編.牛衛東主編.電廠化學教材[M].中國電力出版社(第三版),2006.

[3]《汽輪機運行值班員》技能鑒定教材.中國電力出版社,2009.《汽輪機運行》電廠機組仿真機運行教材（吳少偉,章娟,姚君）編.

[4]葉濤.熱力發電廠[M].北京.中國電力出版社,2006.