陳海濤

（國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城 224500）

某某電廠機(jī)組總?cè)萘繛?*1050MW，采用海水開式循環(huán)冷卻。沿海電廠因其特殊的地理位置，均采用海水為冷源的開式循環(huán)系統(tǒng)。其開式水系統(tǒng)直接由循環(huán)水經(jīng)電動濾水器過濾后提供，因海水的特性--易滋生微生物及貝殼類軟體生物，顧某某電廠在夏季海水溫度高時技藝發(fā)生開式水用戶換熱器管道堵塞，本文就主要分析這一現(xiàn)象并提出詳盡的解決辦法。

1 某某電廠廠閉式水系統(tǒng)簡介

某某電廠閉式水系統(tǒng)設(shè)置3臺閉式循環(huán)冷卻水泵，正常運(yùn)行時1臺運(yùn)行2臺備用。閉式水補(bǔ)水水源為凝結(jié)水或除鹽水（該公司一直使用除鹽水作為補(bǔ)水水源）。系統(tǒng)配置2臺管式鈦管熱交換器，正常情況下，一臺運(yùn)行一臺備用，當(dāng)海水溫度高時，可二臺同時運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有一只高位布置的膨脹水箱，起到對系統(tǒng)起到穩(wěn)定壓力、消除流量波動和吸收水的熱膨脹等作用。配置的閉式水熱交換器由前水室、管束、筒體、后水室等組成。為了檢查清理設(shè)備內(nèi)的垃圾、泥沙及管組堵塞等，在前、后水室端蓋上部設(shè)有檢查孔、排氣和放水門。

2 某某電廠閉式水主要用戶及溫度設(shè)定

某某電廠閉式水用戶除常規(guī)用戶定冷水、密封油、氫氣干燥器、主機(jī)及小機(jī)潤滑油、eH油、凝泵電機(jī)及凝泵軸承、低加疏水泵、前置泵、清潔水疏水泵、BCP泵、循環(huán)水泵、空預(yù)器、六大風(fēng)機(jī)、6臺磨煤機(jī)等外，還供公用系統(tǒng)使用：6臺鍋爐房空壓機(jī)、6臺除灰空壓機(jī)、機(jī)組水氣集中取樣間。

該廠主要閉式水用戶溫度設(shè)定如下表。

表1 閉式水用戶溫度設(shè)定表

3 此次閉式水溫異常偏高事情經(jīng)過及處理

迎峰度夏開始以來，閉式水溫度逐漸升高，且閉式水熱交換器海水側(cè)進(jìn)回水電動門全開后，閉式水溫仍然無法得到明顯控制。尤其在7月31日中班，閉式水溫達(dá)到了最高限33.2℃且仍有上升趨勢。當(dāng)日，隨著機(jī)組負(fù)荷由800MW逐步上升至900MW，2號機(jī)閉式水溫逐步上升至最高33.2℃，2號機(jī)閉式水冷卻器溫度控制閥已全關(guān)至0%，投運(yùn)的2A閉式水熱交換器閉式水側(cè)、海水側(cè)電動門均已全開。隨著負(fù)荷的逐步增加，閉式水溫仍在上升且已不能滿足用戶使用。

通過對比1號機(jī)組可以發(fā)現(xiàn)，2號機(jī)組閉式水溫在相同工況下，閉式水溫比1號機(jī)高約2℃，閉式水熱交換器運(yùn)行存在明顯異常。

表2 閉式水用戶溫度設(shè)定表

結(jié)合近期臺風(fēng)“煙花”過境海水?dāng)y帶大量雜物且循環(huán)水滸苔集中爆發(fā)，海水內(nèi)微生物、浮游生物大量滋生，綜合2號機(jī)組運(yùn)行工況--2號機(jī)兩臺閉式水熱交換器未清洗過，運(yùn)行人員猜測2A閉式水熱交換器換熱管道被異物堵塞（當(dāng)時猜測堵塞物可能為滸苔或海水?dāng)y帶的雜物）。

18時58分，運(yùn)行人員對2B閉式水熱交換器進(jìn)行注水排氣后，就地手動操作2B閉式水熱交換器海水側(cè)回水門至20%開度，同時將2B閉式水熱交換器閉式水側(cè)進(jìn)水電動門開至20%開度，在機(jī)組負(fù)荷未變的情況下閉式水溫逐步降低。后因此時機(jī)組負(fù)荷較高，且閉式水溫已能保障機(jī)組冷卻使用，為保障機(jī)組安全暫時維持此工況運(yùn)行。投運(yùn)2B閉式水熱交換器后效果如下圖顯示。

圖1 逐步投運(yùn)2B閉式水熱交換器

從圖中可以看出，當(dāng)時2B閉式水熱交換器海水側(cè)僅投入20%，且機(jī)組負(fù)荷仍在逐步上升，而閉式水溫得到了明顯降低。

22時45分，機(jī)組降負(fù)荷，運(yùn)行人員將2號機(jī)閉式水完全切至2B閉式水熱交換器。運(yùn)行人員對2A閉式水熱交換器進(jìn)行注水排氣，現(xiàn)場排除了大量的空氣。在空氣排盡后將2A閉式水熱交換器投入備用狀態(tài)，同時通知檢修人員做好2A閉式水熱交換器內(nèi)部檢修清理工作的準(zhǔn)備。

8月2日，檢修人員辦理檢修工作票，打開2A閉式水熱交換器海水側(cè)人孔門后，可以發(fā)現(xiàn)海水側(cè)進(jìn)口處滋生了大量貝殼類生物，且已堵塞住海水側(cè)換熱管束；同時在海水側(cè)進(jìn)口腔室內(nèi)壁上寄生了大量貝殼類生物，且吸附力極強(qiáng)，需要使用工具才能清理下來，緊靠閉式水運(yùn)行時的水流沖刷無法使其掉落；而海水側(cè)出口處仍較為干凈。

4 2B閉式水熱交換器投入后效果

2B閉式水熱交換器投運(yùn)后1、2號機(jī)相同負(fù)荷下閉式水溫對比如下列表格所示。

表3 2B閉式水熱交換器投入后使用效果

2B閉式水熱交換器投運(yùn)前、后，2號機(jī)閉式水溫度變化對比如下圖所示。

圖2 2A閉式水熱交換器運(yùn)行時閉式水運(yùn)行工況

圖3 2A、2B閉式水熱交換器均投運(yùn)時閉式運(yùn)行工況

由圖5、圖6可直觀的看出2號機(jī)閉式水溫偏高問題得到了明顯的改善。且對比1號機(jī)相同工況下可見2號機(jī)閉式水冷卻效果得到了明顯提升，1、2號機(jī)閉式水溫差極?。ㄉ踔?號機(jī)冷卻效果更佳）。

5 閉式水熱交換器檢修后投運(yùn)

2A閉式水熱交換器檢修后，在檢查無泄漏、同時試運(yùn)正常后，應(yīng)及時投入備用，保證機(jī)組安全運(yùn)行。

具體投運(yùn)步驟如下：關(guān)閉備用閉式水熱交換器開式水側(cè)出口門，打開備用閉式水熱交換器開式水側(cè)進(jìn)口門，確認(rèn)放水門已關(guān)閉，打開排空氣門，對備用閉式水熱交換器開式水側(cè)進(jìn)行充分的注水排氣。（該廠循環(huán)水回水虹吸作用較強(qiáng)，運(yùn)行中開式水側(cè)受虹吸影響，是無法排出連續(xù)氣體的）。待確認(rèn)備用的閉式水熱交換器開式水側(cè)已排盡空氣，進(jìn)、出口門開啟后，確認(rèn)備用的閉式水熱交換器閉式水側(cè)進(jìn)口門關(guān)閉，出口門開啟，對閉式水側(cè)進(jìn)行注水放氣，放氣結(jié)束后緩慢開啟閉式水側(cè)進(jìn)口門，關(guān)閉放氣門，投運(yùn)閉式水側(cè)。保持兩臺閉式水熱交換器運(yùn)行一段時間后，注意閉式水母管壓力、溫度變化，逐漸關(guān)閉原運(yùn)行的閉式水熱交換器閉式水側(cè)進(jìn)口門至全關(guān)。

6 此次閉式水溫度高直接原因

現(xiàn)在我們可以得出明確的結(jié)論，該電廠2號機(jī)組閉式水溫高直接原因為投運(yùn)的2A閉式水熱交換器冷卻效果失效。

（1）此次2號機(jī)閉式水溫異常升高的直接原因為2A閉式水熱交換器海水進(jìn)口側(cè)管束滋生大量貝殼類生物，堵塞住換熱管道，導(dǎo)致海水通流量大幅度降低，閉式水得不到充分的冷卻所致。

（2）2號機(jī)已連續(xù)在網(wǎng)運(yùn)行近400天，且該電廠地處黃海灘涂，海水內(nèi)攜帶有大量的泥沙。閉式水熱交換器運(yùn)行時，其海水側(cè)通流大量海水，其攜帶的泥沙對閉式水熱交換器的管束、管束接口均帶來極大地磨損作用。在此次2號機(jī)2A閉式水熱交換器檢修期間，在2A閉式水熱交換器內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處磨損及腐蝕漏洞，極大地影響了閉式水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）該廠設(shè)置循環(huán)水在經(jīng)過一臺電動濾水器過濾后，再為閉式水熱交換器提供冷卻水源。受限于電動濾水器濾網(wǎng)網(wǎng)眼大小，電動濾水器對海水?dāng)y帶的小顆粒泥沙過濾效果有限，同時電動濾水器無法將海水中攜帶的微生物種子、軟殼類動物卵等過濾干凈。這些動植物極易在后續(xù)的管道內(nèi)部滋生，堵塞換熱管道。

（4）該廠采用開式循環(huán)，循環(huán)水直接由海水提供，循環(huán)水出水直接外排至大海。受保護(hù)海洋生物受限，避免造成海水污染，該廠在循環(huán)水前池處的循環(huán)水加藥方式為沖擊式加藥，該加藥方式對海水微生物等消殺效果有限。

7 關(guān)于同類型沿海電廠預(yù)防閉式水溫高相關(guān)措施

閉式水的安全運(yùn)行直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。沿海電廠，特別是黃海灣沿海區(qū)域建造的同類型電廠中，均存在閉式水熱交換器被動植物堵塞現(xiàn)場。根據(jù)該廠此次閉式水溫異常升高采取的方案，特提出以下幾點(diǎn)相關(guān)措施：

（1）改變化學(xué)加藥方式，事實證明該廠循環(huán)水加藥方式（沖擊式加藥）存在優(yōu)化的需要。加藥量、加藥方式等需與化學(xué)專業(yè)溝通，尋找更合理的加藥方式，確保循環(huán)水內(nèi)貝殼類生物無法存活。

（2）在迎峰度夏期間，定期切換閉式水熱交換器。定期切換的目的一是保證運(yùn)行閉式水熱交換器不至于長時間滋生大量貝殼類生物，堵塞住換熱管道，同時能夠確保備用的閉式水熱交換器處于良好的備用中。

（3）將定期清理閉式水熱交換器工作作為檢修常規(guī)工作，確保閉式水熱交換器內(nèi)不會再次發(fā)生微生物、雜物堵塞現(xiàn)象。

（4）改變閉式水熱交換器備用方式。在迎峰度夏期間，備用的閉式水熱交換器可將海水側(cè)定期隔離，并排放完內(nèi)部存水，以確保微生物無法存活。少量微生物干枯后無吸附力，在海水側(cè)投運(yùn)時可隨海水沖走。

（5）迎峰度夏前對開式水電動濾水器進(jìn)行檢修。2號機(jī)開式水增壓泵進(jìn)口濾網(wǎng)頻繁堵塞，其根本原因應(yīng)為開式水電動濾水器過濾效果差。（該開式水電動濾水器自投產(chǎn)后尚未檢修過，內(nèi)部濾網(wǎng)運(yùn)行情況尚不可知，現(xiàn)懷疑其濾網(wǎng)存在損壞或濾網(wǎng)網(wǎng)目偏小。）

（6）閉式水溫超過35℃時，及時投運(yùn)2組閉式水熱交換器，并啟動備用閉式水泵，確保機(jī)組安全運(yùn)行。