除盐水箱保护涂层的二次脱落分析

2011-09-04黄剑雄周屹民俞立凡

综合智慧能源 2011年8期

黄剑雄，周屹民，俞立凡

(杭州华电半山发电有限公司，浙江杭州 310015)

1 问题的提出

在发电厂中，除盐水箱主要用于储存化学车间除盐设备制成的除盐水。一般采用钢制的圆形容器，本体材质为碳钢。在储水期间，要求水箱内部材质及内部件不得污染水质，出口水质需符合DL/T 561—1995《火力发电厂水气化学监督导则》的规定［1］。除盐水箱通常采用涂层(衬胶)保护方法，以防止水箱腐蚀现象的发生。对涂层的要求是:附着力优良，无接缝及裂缝，同时，还具有良好的耐腐蚀、耐水、防潮和防渗透性能，可有效保护罐体并满足出水口水质检测要求。

由于水箱寿命要求与主机设备寿命相同(30年)，故涂层应具有较高的耐冲击性和高耐磨性，在极端的气候条件下仍保持良好的弹性，可确保材料不会在强冷、热交替下脱落、剥离。在实际运行中，除盐水箱的涂层会由于制造工艺、材料选型及运行中的非正常工况等因素的影响而缩短寿命。下面介绍同一水箱涂层二次脱落的过程及分析处理的结果，供相关人员借鉴和参考。

2 凝结水系统概况

图1 凝结水系统

杭州华电半山发电有限公司的凝结水系统如图1所示。机组的补水通过化学制水到凝结水储水箱缓冲，再由凝结水输送泵送至机组凝结器的热井。机组在启、停过程中多余的水回至凝结水储水箱回收。水环式真空泵、闭式上水系统的补水均由凝结水泵出口母管或凝结水输送泵出口2路供给，可切换。在机组正常运行时，由凝结水泵出口母管提供，机组在停役中需要补水时，由凝结水输送泵提供。

3 系统异常过程与处理

3.1 系统第1次异常过程

某日，机组在准备启动中发现补水速率太慢，原先给热井、锅炉补水时间一般只需要1 h，此次补水用时已多达2 h，各水位都还很低，仔细检查分散控制系统DCS(Distributed Control System)页面时，发现凝结水输送泵的参数与正常有差异，结果见表1。

表1 凝结水输送泵的参数

根据表1提供的数据，以此来判断凝结水输送泵系统是否出现异常。为了便于判断，关闭至锅炉的进水，凝结水输送泵仅供热井。在正常状态时，单台凝结水输送泵运行，流量在25 t/h时，热井水位上升速度为39.6cm/h。在单台凝结水输送泵运行时，热井水位上升速度仅为21.6cm/h，大大低于正常时的数据。同时，就地检查了电动机、泵以及进/出口阀，均未见异常。

对于凝结水输送泵流量小和电流小的问题，作者怀疑凝结水输送泵进口滤网堵塞，换泵运行后，堵塞现象依旧存在。考虑到进口滤网2台泵同时堵塞的可能性不大，且另一台泵系长期备用，它的滤网状态应该正常，故排除泵进口滤网堵塞的问题。作者怀疑凝结水输送泵进口管道也有可能存在堵塞。拿听棒就地检查，最终在水箱管道出口处听到了水流的声音。根据水箱工艺，作者初步判断是水箱涂层(衬胶)脱落，造成管道堵塞，从而引起机组补水不畅。补水不畅影响了机组的正常运行，由于有正常的备用机组，故切换机组并将此机组的水箱放空检查。

水箱放空后的照片如图2、图3所示。从照片可以看出，水箱涂层脱落，碎片在水流作用下汇集在水箱出口的格栅上，堵塞了凝结水输送泵进口管道，最终造成机组补水不畅。该现象与作者的判断完全吻合。

3.2 系统第2次异常过程

在第1次异常过程出现后，系统第2次出现异常，由于找不到确切的原因，作者初步怀疑水箱基础土建存在问题，故水箱整体抬高50cm，重新做涂层。系统运行半年后，再次出现涂层脱落现象。该现象的判断与处理过程和系统第1次出现的现象类似，这里不再赘述。

4 水箱涂层脱落的原因分析

众所周知，水箱涂层脱落的现象一般很少发生，其脱落主要原因有以下3个方面:

(1)涂层材料的质量存在缺陷;

(2)水箱施工时的工艺存在缺陷;

(3)运行中的非正常工况(主要是指水箱频繁冷热交替或水质不合格等问题)影响。

由于杭州华电半山发电有限公司有3台相同机组同时投产且另2台均没有出现类似故障，故在事后重点查找“运行中的非正常工况”的因素。对运行的主要相关历史数据进行了对比，没有发现异常。于是，重新做了水箱涂层，再次投入运行。在某次机组停役后，凝结水储水箱在进口电动阀、补水电动阀均关闭的的前提下水位还有上升的现象。

在热井停止补水(2台凝结水输水泵停用，热井补水阀旁路关)的状态下，就地检查凝结水输水泵，发现凝结水输水泵回凝结水储水箱再循环管道里有水流声且温度较高(38℃)。继续就地检查，发现凝结水至水环式真空泵逆止阀有节流声且温度偏高。

分析后得知，在凝结水输水泵至水环式真空泵隔离阀开启的状态下，由于该隔离阀后逆止阀卡涩(事后解体发现阀内有异物)，关闭不严密，导致凝结水流经该管道由凝结水输送泵再循环管道倒回至凝结水储水箱。

运行人员也反映，冬天经常发现凝结水输水泵回凝结水储水箱的再循环管道温度偏高，但没有引起有关人员的重视。长期的冷热交替，特别在冬季，对水箱涂层影响很大。因此，该水箱的涂层脱落，“运行中的非正常工况”应该是一个重要的影响因素。故障处理后，该水箱运行2年多来，运行一直很正常，未再出现涂层脱落的现象。