Shangai Eccitarsi Industrie Co., Ltd
+86-13545529361

Caso di studio sulla microdeformazione delle piastre dello scambiatore di calore a piastre

Dec 04, 2023

 

01 Dotazioni del sistema

Ci sono due unità alimentate a carbone ultra-supercritico da 1,000 MW (n. 3 e n. 4) installate nella centrale elettrica B di una società a responsabilità limitata per la produzione di energia, ciascuna delle quali è dotata di due turbine dell'acqua di alimentazione per azionare le pompe dell'acqua di alimentazione e nessuna pompa elettrica dell'acqua di alimentazione.

Ciascuna turbina della pompa dell'acqua di alimentazione è dotata di un sistema di olio lubrificante indipendente, comprendente due serie di piccoli scambiatori di calore a piastre, uno in funzione e uno in standby, utilizzando l'acqua di raffreddamento chiusa come fonte di acqua di raffreddamento. Le piastre dello scambiatore di calore hanno uno spessore di 0,5 mm e ciascuna piastra è dotata di una guarnizione di tenuta. Le piastre sono dotate di un telaio, l'angolo di rotazione tra piastre adiacenti è di 180 gradi, il fascio di piastre forma una serie di canali paralleli, piastra dello scambiatore di calore su entrambi i lati dell'olio, acqua e due tipi di media nel canale appropriato, fare affidamento sulla piastra dello scambiatore di calore per trasferire la differenza di temperatura per ottenere il ruolo di raffreddamento della temperatura dell'olio.

02 Incidente


Rotazione regolare della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa, avviare la pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa n. 2, in funzione normalmente, 11:07 arresto della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa n. 1, la turbina della pompa di alimentazione n. 1, n. 2 è scattata una dopo un altro, a 85 ms di distanza, MEH ha fatto scattare il primo "pressione dell'olio lubrificante bassa" (valore fisso di 0.07 MPa). Controllando la curva storica è stato rilevato che l'allarme di bassa pressione del lubrificante della turbina della pompa di alimentazione e di basso flusso dell'acqua di raffreddamento dello statore viene emesso contemporaneamente alla commutazione della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa. 11:{{20}}7:08 stop N. 1 pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa; 11:07:11 la pressione del tubo dell'acqua di raffreddamento chiuso da 0,78 MPa è scesa improvvisamente a 0,56 MPa (minimo), intervallo di fluttuazione della pressione dell'acqua di 0,22 MPa; 11:07:11 due pompe di alimentazione sono scattate ad un intervallo di 85 ms, MEH ha fatto scattare la prima dalla "pressione dell'olio lubrificante" (valore fisso di 0,07 MPa). 07:11 2 la pressione bassa del lubrificante della turbina della pompa di alimentazione Ⅱ entrambi gli interruttori hanno raggiunto il valore di azione (0,07 MPa), la turbina della pompa di alimentazione è scattata; 11:07:11 la protezione bassa portata acqua di raffreddamento statore ha raggiunto il valore di azione, a causa dell'esistenza della protezione del ritardo di 30 s, la protezione non ha attivato la logica di intervento dell'unità (raffreddatore acqua di raffreddamento statore per scambiatore di calore a piastre).


03 Analisi delle cause


Dalla Figura 1 si può vedere che il calore nell'olio lubrificante viene rilasciato al sistema chiuso dell'acqua di raffreddamento attraverso lo scambiatore di calore a piastre. La piastra di trasferimento di calore dell'elemento centrale dello scambiatore di calore a piastre è realizzata in acciaio inossidabile, spessore di circa 0,5 mm. solitamente con uno stampo verrà pressato in una varietà di fessure o lamiera ondulata (ondulata diritta orizzontale, ondulata a spina di pesce, ondulata diagonale, ecc.), non solo per aumentare la rigidità della lamiera, ma anche per prevenire la deformazione della lamiera ondulata pressione, migliora il grado di turbolenza del fluido e l'area di trasferimento del calore e allo stesso tempo resiste alla differenza di pressione su entrambi i lati. Pertanto, la forma della struttura della piastra serve a garantire che i raccordi per il trasferimento di calore dello scambiatore di calore a piastre siano efficienti. Dato che la piastra dello scambiatore di calore a piastre è sottile, quando la differenza di pressione sullo scambiatore di calore su entrambi i lati cambia, ciò influenzerà la forma della piastra, lo scambiatore di calore su entrambi i lati del volume sarà seguito da un leggero cambiamento in questa caratteristica è facile essere ignorati.

Nel processo di rapida fluttuazione della pressione dell'acqua di raffreddamento a circuito chiuso, la piastra dello scambiatore di calore del dispositivo di raffreddamento a piastre è influenzata dalla differenza di pressione tra i due lati, si verifica una microdeformazione, il lato acqua dello spazio si contrae rapidamente, il lato olio di Con l'espansione dello spazio, l'olio lubrificante nel sistema si espande e riempie lo spazio aumentato sul lato olio dello scambiatore di calore, determinando fluttuazioni istantanee della pressione dell'olio lubrificante della turbina della pompa di alimentazione a meno di 0.07 MPa, che raggiunge il valore dell'azione dell'interruttore di bassa pressione dell'olio lubrificante Ⅱ, e le 2 turbine della pompa di alimentazione vengono successivamente Le due turbine della pompa di alimentazione scattano una dopo l'altra.

Dopo che l'unità è scattata, al fine di verificare la relazione tra la fluttuazione della pressione del sistema chiuso dell'acqua di raffreddamento e la pressione del sistema di lubrificazione della turbina della pompa di alimentazione, è stato eseguito nuovamente il test di commutazione della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa e i manometri della pressione del lubrificante le due turbine delle pompe di alimentazione sono state monitorate in situ. Avviamento della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa n. 2, avvio normale, arresto della pompa dell'acqua di raffreddamento chiusa n. 1, pompa di alimentazione pressione dell'olio lubrificante della turbina calo rapido e istantaneo della pressione dell'acqua di raffreddamento a circuito chiuso in 3 s da 0,81 MPa a {{ 6}},65 MPa, la pressione dell'olio lubrificante della turbina della pompa di alimentazione n. 2 è bassa Ⅰ l'azione dell'interruttore e la portata del sistema dell'acqua di raffreddamento dello statore ha un impatto significativo.

04 Misure terapeutiche

UN. Nella logica di protezione della pompa di alimentazione della turbina, pressione dell'olio lubrificante bassa Ⅰ avvio della pompa dell'olio lubrificante in standby, condizioni di ritardo aggiuntivo di 3 s, fluttuazione istantanea della pressione dell'olio<3 s, standby oil pump is too late to start, in order to ensure that the turbine does not burn tile accident, usually lubricating oil pressure low Ⅱ value in the accident lubricating oil pump at the same time to trigger the feed pump turbine tripping protection. In order to avoid false tripping caused by lubricant pressure fluctuation of feed pump turbine, the 3 s delay condition of standby pump can be cancelled, but it is required that the oil pressure is low Ⅰ switch action is safe and reliable, otherwise it is easy to cause the standby oil pump to start frequently. Lubricating oil pressure low Ⅱ trigger feed pump turbine trip protection, can increase 0.5 ~ 1 s delay, but increased the risk of shaft tile burn.

B. A causa della microdeformazione dello scambiatore di calore a piastre causata dalla bassa pressione del lubrificante, solo fluttuazioni istantanee, la pressione dell'olio del sistema può essere ripristinata in breve tempo, quindi, nella tubazione di alimentazione dell'olio del sistema di olio lubrificante (specialmente nel tubo di pressione vicino al punto di prelievo di olio) per installare un accumulatore, nella pressione dell'olio lubrificante per un breve periodo di tempo quando la pressione dell'olio lubrificante viene abbassata, l'accumulatore immagazzinato nel rilascio dell'olio lubrificante, per compensare la pressione del sistema, può alleviare efficacemente l'impatto delle fluttuazioni istantanee della pressione dell’olio lubrificante sul sistema.

05 Sintesi tecnica

Attualmente lo scambiatore di calore a piastre è ampiamente utilizzato nella nuova unità di installazione, nell'applicazione effettiva delle caratteristiche di microdeformazione della piastra dello scambiatore di calore vengono spesso ignorate, e questa caratteristica del funzionamento sicuro e stabile del sistema comporta un rischio maggiore. Pertanto, nell'uso del sistema di scambiatore di calore a piastre, in particolare del più importante sistema di olio, nella progettazione si dovrebbe prestare particolare attenzione al problema, si consiglia di aggiungere una capacità sufficiente dell'accumulatore.