除氧器补水管道振动分析及处理.docx

除氧器补水管道振动分析及处理热力发电厂汽水管道振动是常见的威胁安全生产的因素，尤其对人身安全构成极大威胁。略阳发电厂 5 号机组除氧器化学除盐水补水管就曾长期剧烈振动，并发生过补水逆止门爆炸停机事故。1 振动概况略阳发电厂 5 号机除氧器为东方锅炉厂生产的高压喷雾填料式除氧器，工作压力 0.49 MPa。为了提高系统补水安全性、操作性，增加了一条除盐水补水管道至除氧器补水系统如图 1 所示：图 1 增加除氧器补水管后的补水系统正常情况下，4，5 号机除氧器并列运行，汽源由 5 号机 5段抽汽提供，抽汽参数 301，0.69 MPa，除盐水补水压力1.2 MPa，温度 20左右。振动情况是，开始补水时振动几下，补水中不振，补完后振动 3045 min，表现为剧烈的、如放炮似的连续间隔振动，整个管道从 21 m 除氧头一直至 0 m 补水门处都在振颤，非常可怕，补水管道发生过多次不安全情况。在原因分析不准确情况下，将补水逆止门 3 次改变位置，改变与除氧头的距离，提高逆止门压力等级，但未取得任何效果。2 原因分析从振动发生在补水后 3045 min 可以看出，问题应该出在补水逆止门后一段空管道内，而不是逆止门前满水管道内。振动机理分析认为：逆止门后108 管道至除氧头有 4.2 m距离，补水后这段管道是低温的，此时除氧头上部是压力0.49 MPa，温度约 200的蒸汽，查焓熵图其比容约为0.45m3/kg，这些蒸汽立即填充空管道，并急剧降温凝结，凝结成 0.001m3/kg 的水滴，当一团蒸汽在管壁上凝结为水滴时，比容相差 400 多倍，则在汽团凝结成水后突然形成局部真空，周围压力蒸汽要来填充因凝结而形成真空的空间，形成巨大的冲击，如此连续凝结冲击，管壁也在升温趋于平衡，这个过程造成了连续的剧烈振动。据专家计算，这种冲击力量可达数十吨。经过分析，可以看出振动来自管道内部，管道长度只是加大振动而已。另外，经检查，除盐水补水门确有少量泄漏，凉水不断进入除氧头，这又延续了振动的时间。3 处理方案及实施由原因分析可以看出，因为阀门微漏时有发生，故必须从根本上解决问题，并提高系统适应性。处理的思路只有一条，就是不给其汽水交汇凝结的空间。处理方案是，在紧贴除氧头处，除盐水补水管加一 U 型水封如图 2，这样补水后，只有水封后很短约 100 mm 空管子空间，振动能量将大为减少。另外，U 型水封还可以吸收来自管道的冷热膨胀，保护焊口及逆止门。图 2 改进方案示意4 改进效果实施后至今，1 年多时间补水管道从未发生振动，各阀门管道也完好无损，收到了极好的效果。事实上，火电厂许多汽水管道都存在振动，可应用类似手段，把参数相差较大的汽水介质交汇空间减小来消除振动，会收到事半功倍的效果。11