【经验】闭式水系统进了空气处理要点
1 主要危害
气体进入闭式冷却水系统后，由于气体的换热系数远低于液体，会导致系统中系统中换热器换热效率急剧下降，同时空气逐渐积聚至闭冷水泵泵体，可能造成闭冷水母管压力下降或使闭冷水泵气蚀，使机组相关冷却器换热效果变差，从而造成主机、辅机轴承温度、电机线圈温度、氢溫、油温、水温、风温等异常升高；严重时将造成机组闭冷水中断，引发机组跳闸，极端时可造成机组汽轮机烧瓦、发电机线圈损坏。
2 原因及现象
①空压机冷却器处漏气。压缩空气进入闭式冷水系统，空气将通过闭冷水回水管被携带至汽机侧，逐渐积聚在闭冷水用户高位处（氢冷却器、主机油冷却器等处）、闭冷水回水母管、闭冷水冷却器处壳侧、闭冷水泵进口滤网、泵体等位置。
②氢气干燥器泄漏。我厂氢气干燥器采用的是XQSDAB型吸附式氢气干燥器，该设备需引入一路闭式冷却水用以将热氢中的水蒸汽冷凝，然后通过气水分离器和自动排水系统将水排出系统外，系统采用的是管式换热器。氢气进入换热管，氢发电机氢压明显下降及漏氢量也会增大。
图1 吸附式氢气干燥器冷却系统
③闭式冷却水系统膨胀水箱液位过低。膨胀水箱是系统的缓冲水箱，用以补偿闭式循环系统中水量的正常损耗及温度变化导致的冷却水体积变化。如补水系统异常，出现液位过低的现象，将会导致系统内进入空气。
④气体在系统内集聚，打开闭式冷却器水系统放水、排气阀，水流会因为存在大量的气泡而呈现出乳白状，静置一段时间后会慢慢恢复清澈透明，电导率会明显升高，接近20us/cm。
图2 水样变化情况
⑤如气体（空气或氢气）积聚量不断增大，闭冷水温上升，严重时闭冷水泵电流晃动、闭冷水压力晃动并下降，运行闭冷水泵逐渐气蚀，发出强烈气蚀噪声。
⑥如闭冷水压力不断下降，备用闭冷水泵联启，闭冷水母管压力仍然无法稳定甚至闭冷水中断，伴随有大屏主机、辅机轴承温度、电机线圈温度、氢溫、油温、水温、风温等报警、超限现象。闭冷水中断，对应机组的轴承溫度高、发电机线圈温度达保护值，机组跳闸。同时仪用空压机因排气温度高跳闸。可能导致仪用空气失压引起事故扩大。
3 处置措施
机组正常运行中如出现大量设备部件温度异常升高，且伴随这闭式冷却水压力下降、闭冷泵电力波动等现象，应及时通过系统排气、放水手段确认是否为水中进气。确定系统发生进气故障，应根据现象初步判断漏气程度、影响及泄露点位置。泄露发生后前、中期，现象并不明显，运行及专业技术人员，应有充分意识及高度警觉性，应尽早进行排查确认，查找并隔离漏点。
①首先排除膨胀水箱液位低现象，就地核对液位信号是否准确、正常，检查补水阀门有无卡涩。
②检查水泵进口滤网差压、发电机氢气压力、各空压机排气温度等参数是否异常，同时对高位及各主要放气点进行连续放气检查。同时根据故障程度进行漏点确认隔离，重点为各空压机冷却器。优先停运并隔离重点怀疑的空压机闭式水系统。
③当发生发电机氢气压力下降速度过快，应进行氢气干燥器冷却水出水管放气，发现有气体放出，首先使用便携式漏氧检测仪测量是否含氢，并检查氢气压力下降趋势和近阶段漏氢量变化，如确认氢气干燥器冷却应立即进行隔离。
④处理过程应关注闭冷水箱水位、闭冷水主要参数、防止主、小机油温、氢温、定冷水温度、各辅机轴承、线圈等温度是否超展。如闭冷水系统严重进气，短时无法消除，应适当减负荷，停运发生气蚀的闭冷水泵、并对主要放气点加强连续放气。同时加强补水，情况紧急可停运辅助空压机（化水、输灰、厂用），并隔离辅助空压机冷却水总阀。
⑤如发生闭冷水中断，应按规程要求紧急停机处理，来查明并隔离漏点前，空压机闭冷水原则上由当前机组供，临机应做好仪用空气中断事故预想。
4 预防措施
①空压机冷却器定期解体清理，并经耐压试验合格，有条件尽可能更换不锈钢材质。运维中加强空压机冷却器检查避免泄漏。
②闭式冷却水系统为封闭循环系统，可考虑在泵进口滤网、氢冷器、水热交换器等处增装自动放气阀(管)外排或接至水箱，防止系统内积气。
我厂对汽机房C排墙13.7米处锅炉侧闭式水回水管弯头进行改造，以三通代替弯头并加装排气管，三通管径由原弯头的DN400增加至DN600以降低流速，实现气水分离，以便排出炉侧闭式水回水管中的空气，三通上部DN57的管径接排空气管至闭式水箱顶部，排空气管上配2个截止阀以便检修，具体结构示意图如图3所示。
③定期记录并跟踪发电机漏氢量，有异常变化趋势及时分析。
图3 锅炉侧闭式水回水改造结构示意图
④正常运行中，运行人员应熟悉掌握各机组及公用系统的闭冷水系统运行方式，掌握闭冷水系统主要参数、漏氢量与机组负荷变化规律，如发现异常征兆应汇报并处置。
⑤正常运行中，应定期检查各闭冷本用户的回本魔视镜是否存在气泡，并通过闭冷水系统相对高位及系统母管主要放气点(如氫冷器、主机冷油器、闭冷水热交换器壳侧、回水母管、泵体及进口滤网等)进行排放空气，如发现有大量气体应汇报并处置。