某电厂除氧器振动事故分析

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摘要：2015年1月21日9时50分，由我公司主导调试的国外某电厂2*600MW#2机组在整套启动试运期间因除氧器发生非正常振动引发开关量水位计非正常触发导致电动给水泵跳闸，最终锅炉MFT动作（主燃料跳闸）。本文因此简单概括分析此次事故产生的原因及今后如何避免的措施。

关键词：除氧器；除氧头；辅助蒸汽系统；进水速度；温升速率

1 除氧器简介

除氧器是大型火电机组回热系统中重要辅机之一，它是由园柱体筒身和两个封头组成的卧式容器。采用三个鞍式支座，筒体中部为固定支座，两侧为滚轮式滑动支座。 筒体两端的上部分别布置了一个凝结水进口管，其内各安装一个恒速碟形喷嘴。三个出水管布置在筒体中部固定支座两侧，出水管上设置了不锈钢防旋及防止杂物的装置。 内件主要由置于水下的蒸汽排管装置、喷嘴雾化区设置的挡水圈及大、小挡水板等组成。有二个供检修用的人孔装置。它的主要功能是除去凝结中的氧和二氧化碳等非冷凝气体其次是将凝结水加热至除氧器运行压力下的饱和温度，而加热汽源一般是汽机低压侧的抽汽及其它方面余汽、疏水等从而提高机组的热经济性，并将达到标准含氧量的饱和水储存于除氧器水箱中随时满足锅炉的需要，保证锅炉的安全运行。

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是非常关键的一个环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质，给水系统中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。国家规定蒸发量大于等于2吨每小时的蒸汽锅炉和水温大于等于95℃的热水锅炉都必须除氧。

本项目除氧器采用的是热力除氧原理。热力除氧一般有大气式热力除氧和喷射式热力除氧。其原理是将锅炉给水加热至沸点，使氧的溶解度减小，水中氧不断逸出，再将水面上产生的氧气连同水蒸汽道排除，这样能除掉水中各种气体（包括CO2，N2）。除氧后的水不会增加含盐量，也不会增加其他气体溶解量，操作控制相对容易，而且运行稳定、可靠。热力除氧是目前应用最多的一种除氧方法。

2 事故过程简述及简要分析

由图1除氧器系统图所示，某电厂除氧器系统采用了分级加热，即辅助蒸汽系统由两路向除氧器系统加热，一路是经过除氧头雾化喷淋装置进行加热，还有一路是由加热管直接引入除氧器壳体进行加热。

2015年1月21日早上9时50分，#2机辅助蒸汽系统至除氧器加热调门从23%开始逐渐开启，至10时40分开至44.6%。其间，除氧器水位低低开关、两个高高开关开始间歇性误报；至10时47分，除氧器另一水位开关也同时发生误报，引起电泵跳闸。在重新开启电泵后，因电泵出口旁路门未全开使电泵出口主路电动门未开启，导致汽包液位LL，锅炉主燃料跳闸。

经过汽机专业组内部讨论，初步得出了以下简要的分析：

除氧器内部的汽水共腾是引起本次事故的直接原因。汽水共腾是指除氧器蒸发面或水位计内汽水共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象。此时，蒸汽中大量带水，严重时发生水冲击。

此次事故发生在系统启动初级阶段，主蒸气流量和给水流量还相当小；当辅助蒸汽系统投入除氧器加热时，从辅汽至除氧头进行加热的加热管并没有完全正常投入，相反，进入除氧器壳加热的加热管已经完全投入使用。当加热控制阀开到高开度时，除氧器的除氧头和除氧壳由于加热不均匀，发生了强烈的汽水共腾，造成了整个除氧器壳体和周围管道的振动，从而使安装在除氧器内部的水位测量原件发生误报，导致了本次事故的发生。

3 此类事故的今后避免措施

首先在系统试运启动初期，运行人员要根据除氧器生产厂家提供的进水速度与温升图表控制好除氧器的进水速度（启动水容积）与温升，使其在合理的范围内（见图1与图2）。

当除氧器入口流量低或者流量不稳定时，至除氧头加热的管道不必要先投入运行。同时，尽量限制辅助蒸汽至除氧器加热调门在15%以下，避免除氧器壳体和管道振动。

当凝结水流量较高或者除氧器循环泵能够正常运行时（事故发生时此泵发生故障正在被安装单位维修中），至除氧头加热管路可以适当开大一直到完全投用，同时注意控制除氧壳的温度低于95℃，并且不起压。

在今后的调试试运过程中，当投入除氧器加热运行时。尽量多投入至除氧头加热这一路加热管路，使进入除氧器加热除氧的蒸汽先经过除氧头喷淋装置时进行充分的雾化和均匀加热，避免直接进入除氧壳加热的蒸汽由于没有经过喷嘴雾化导致的加热不均产生汽水共腾最终使管路和壳体振动。同时，在整套启动试运期间，调试和运行人员应该加强对运行画面的监视和对就地设备的巡检，避免此类事故再次发生。

参考文献：

[1]杨义波，张燕侠，杨作梁，刘玉莲合编. 热力发电厂[M].中国电力出版社，2005.

[2]吴仁芳，杜祖坤合编 .牛卫东 主编.电厂化学教材[M]. 中国电力出版社（第三版），2006.

[3]《汽轮机运行值班员》技能鉴定教材.中国电力出版社，2009 .《汽轮机运行》电厂机组仿真机运行教材（吴少伟，章娟，姚君）编.

[4]叶涛.热力发电厂[M].北京.中国电力出版社，2006.

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