解决生物质发电厂汽封加热器疏水不畅问题QC.docx
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解决生物质发电厂汽封加热器疏水不畅问题QC
解决生物质发电厂汽封加热器疏水不畅问题
目录
一、小组简介1
二、生物质发电厂简介1
三、选择课题3
四、现状调查4
五、确定目标4
六、原因分析5
七、制定对策8
八、对策实施9
九、效果检查11
十、应用推广11
十一、总结及今后打算12
一、小组简介
表1.1小组简介表
小组名称：
小组荣誉：
课题名称：
解决生物质发电厂汽封加热器疏水不畅问题
成立时间：
小组注册登记号：
小组活动时间：
课题类型：
现场型
小组成员出勤率：
100%
小组成员：
11人
姓名
性别
年龄
文化程度
职务
组内分工
QC培训时间
制表：
日期：
二、生物质发电厂简介
2.1生物质发电厂汽轮机简介
生物质发电厂SST400型汽轮机组是由德国西门子生产的单缸、轴向、高温、超高压汽轮机，布置在汽机房0米，与国产汽轮机组布置在8米层（或以上）的方式极大不同。
2.2生物质发电厂汽封系统的简介
2.2.1生物质发电厂汽封系统的作用
作用与其他发电厂一样：
防止高压部分的蒸汽向外漏泄，低压部分的空气漏入汽缸，简单的说就是密封、保护汽轮机的。
2.2.2生物质发电厂汽封系统与国产机的不同点
投运步骤不同：
机组无论冷热态时，必须先投轴封，不同于国产机，冷态时可先投机组真空。
生物质发电厂汽封系统的布置不同：
汽封加热器也布置在汽机房0米，与汽轮发电机底部同标高，比热井最高水位略高。
见照片：
照片2.1：
汽封加热器与凝汽器照片2.2：
汽轮机与凝汽器
拍摄：
日期：
拍摄：
日期：
2.3生物质发电厂汽封加热器疏水原理简介
结合图2.1汽封加热器疏水流程图，汽封加热器疏水分两种情况：
①机组无真空时，一般通过疏水管道疏水，要求：
F1+F3*X＜F2+F4；
②机组有真空时，则可通过水封回收至凝汽器，要求：
F1+F3*X＜F2+F5，考虑到机组真空，差值需要控制在10kPa内；
（注：
其中F1表示风机出力、F2表示汽封加热器水柱高差力、F3表示单级水封水柱高差力、F4表示疏水管道水柱高差力、F5表示机组真空、X表示水封级数）
图2.1汽封加热器疏水流程图
制图：
日期：
2.4生物质发电厂汽封加热器多级水封设计图
照片2.3汽封加热器多级水封设计图
拍摄：
日期：
三、选择课题
3.1选题原因
3.2小组制定的PDCA活动计划
表3.1小组PDCA活动计划表
活动内容
次数
人数
活动时间
出勤率
QC知识培训
3
11
2013.05
100%
质量教育
4
11
2013.05
100%
现状调查
6
6
2013.05~2013.06
100%
原因分析会
10
11
2013.06~2013.06
100%
改进方法讨论会
4
11
2013.06~2013.07
100%
现场分析实施会
2
11
2013.05~2013.08
100%
阶段总结会
2
11
2013.12~2014.01
100%
总计
31
制表：
日期：
四、现状调查
依照活动计划，小组成立后，进行完必要的QC培训，即安排人员到凯迪绿色能源有限公司的已竣工项目（如祁东益阳岳阳崇阳），从调试角度对可能造成汽封加热器疏水不畅的主要因素进行了现状调查，收集的资料如下：
表4.1汽封加热器疏水不畅主要因素调查表
序号
发电厂名称
调查对象
厂家方面
设计方面
施工方面
调试方面
生产方面
其它方面
1
祁东生物质发电厂
否
是
否
否
否
否
2
益阳生物质发电厂
否
是
否
否
否
否
3
岳阳生物质发电厂
否
是
否
否
否
否
4
崇阳生物质发电厂
否
是
否
否
否
否
结论：
设计存在的不足是凯迪生物质发电厂汽封加热器疏水不畅的主要因素。
即“设计存在不足”是影响汽封加热器疏水不畅的主要症结。
制表：
日期：
五、确定目标
现状调查完成后，小组共同讨论决定，本次QC活动定位为：
在原有的设计基础上，引进已竣工项目的汽封加热器疏水经验，进行一些简单的优化，最终实现“汽封加热器疏水畅通，机组能够安全、稳定运行”的目标。
即主要目标为：
六、原因分析
6.1原因分析鱼刺图
目标确定后，小组成员结合现状调查，从影响汽封加热器疏水不畅的主要症结“设计存在不足”进行分析，并利用鱼刺图展开充分讨论，绘图如下：
图6.1“设计不适合凯迪生物质发电厂”原因分析鱼刺图
制图：
日期：
6.2通过以上分析得出8条末端因素
1、设计经验不足；
2、风机选型小；
3、汽封加热器容积小；
4、多级水封选型不当；
5、疏水管道管径小；
6、疏水管道阀门小；
7、疏水方式不适合现场；
8、环境温度低，易结冰堵管。
6.3要因确认
确认1：
设计经验不足
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
设计经验不足
检查设计资质
具备电力建设资质
确认情况：
查设计图，设计单位为湖南省电力勘测设计院，创建于1958年，具有国家发展和改革委员会、国家住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局颁发的电力系统规划、调度通信工程、超特高压电网工程、核电常规岛、大型火力发电、压力管道、压力容器、新能源、分布式能源工程的勘测、设计、咨询、总承包等电力工程勘察、设计、咨询综合甲级证书。
可见其设计经验丰富。
结论：
非要因
制表：
日期：
确认2：
风机选型小
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
风机选型小
现场检查风机铭牌
高于汽轮机厂家要求
确认情况：
现场风机铭牌是杭州余杭特种风机有限公司产AZY10-700-3型风机，全力7430-6489Pa，远高于西门子产SST400型汽轮机对轴封压力2000-3000Pa的要求。
结论：
非要因
制表：
日期：
确认3：
汽封加热器容积小
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
汽封加热器容积小
检查汽封加热器容器直径
满足供汽、疏水平衡
确认情况：
汽封加热器容器直径500mm，长度1.5m，即容积0.75m3，而轴封供汽流量最大3t/h，即使供汽全部变成疏水，每秒钟产生的疏水0.00084m3相对于0.75m3的容积来说几乎可以忽略不计（汽封加热器属于即疏即排型容器），所以说汽封加热器容积足够。
结论：
非要因
制表：
日期：
确认4：
多级水封选型不当
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
多级水封选型不当
检查多级水封出力
与汽封加热器疏水原理图比较
确认情况：
查设计图（见图2.1），由设计图知：
F2=10cmH2O（1kPa）、F3=2.3mH2O（23kPa）、F4=2.3mH2O（23kPa）、X=5；
根据机组正常运行工况知：
F1=2~3kPa（一般取2kPa）、F5=-93~99kPa（一般取95kPa）；
故机组无真空时：
F1+F3*X=117kPa；F2+F4=24kPa。
即：
F1+F3*X﹥F2+F4；
机组有真空时：
F1+F3*X=117kPa；F2+F5=96kPa；
即：
F1+F3*X﹥F2+F5；
与前言介绍的汽封加热器疏水原理相矛盾，故此汽封加热器多级水封选型不当。
结论：
要因
制表：
日期：
确认5：
疏水管道管径小
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
疏水管道管径小
现场量取疏水管道管径
是否满足设计流量、压力下管径
确认情况：
现场量取的管径为DN40，查稳定流动公式：
Q=4.44F*（（p2-p1）/ρ）^0.5，截面流量Q，流通面积F，前后压力差p2-p1，密度ρ。
其中Q为设计流量m3/s、F=1.25*10-3m2、p2-p1≥104Pa、ρ=103kg/m3，代入得可通过流量Q≥0.0175m3/s=63m3/h，远大于轴封供汽量3t/h，管径足够。
结论：
非要因
制表：
日期：
确认6：
疏水管道阀门小
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
疏水管道阀门小
现场检查疏水管道阀门通径
与管道管径一样
确认情况：
阀门通径大小为DN40，与管道管径一样。
结论：
非要因
制表：
日期：
确认7：
疏水方式不适合现场
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
疏水方式不适合现场
检查设计图疏水力学图
是否符合力学原理
确认情况：
查设计图疏水力学图如下，在机组无真空时：
F1+F3*X=117kPa﹥F2+F4=24kPa；机组有真空时：
F1+F3*X=117kPa﹥F2+F5=96kPa。
均不符合疏水力学原理，会导致疏水不畅。
结论：
要因
制表：
日期：
确认8：
环境温度低，易结冰堵管
末端原因
确认方法
确认标准
负责人
确认时间
环境温度低，易结冰堵管
现场测温
＞0℃
确认情况：
项目处于南方，且在汽机房内，一年四季温度均＞0℃，不会结冰。
结论：
非要因
制表：
日期：
1
经过对末端原因的逐条分析，得出影响汽封加热器疏水不畅的2个主要原因，如下：
1.多级水封选型不当；
2.疏水方式不适合现场。
七、制定对策
根据确定的要因，经过小组共同讨论，制定如下对策：
表7.1对策表
序号
要因
对策
目标
措施
时间
负责人
检查人
1
多级水封选型不当
根据现场实际情况调整多级水封有效高度，即改变水封出力
机组有真空时，汽封加热器疏水畅通，且调整后的水封也不会影响机组真空
1.根据力学原理，计算出水封所需的合适长度；
2.将现有水封送至加工厂，按照计算后选择的尺寸进行加工；
2
疏水方式不适合现场
根据疏水原理图，重新制定机组无真空时的疏水方案
机组无真空时，汽封加热器疏水畅通，满足机组安全、稳定运行要求
1.在水封前增加一排地沟管道；
2.根据原理式计算出排地沟管道的有效高度；
3.综合现场实际，确定排地沟管道最终位置；
制表：
日期：
八、对策实施
8.1【实施一】要因：
多级水封选型不当
查设计图（见图2.1），由设计图知：
F2=10cmH2O（1kPa）、F3=2.3mH2O（23kPa）、F4=2.3mH2O（23kPa）、X=5；而根据机组正常运行工况知：
F1=2~3kPa（一般取2kPa）、F5=-93~99kPa（一般取95kPa）；
按照对策表要求，需要修改F3*X至合适值，假定其值取？
，代入疏水原理式，满足如下条件：
①机组无真空时：
F1+F3*X＜F2+F4；即2+？
＜1+23；得？
＜22kPa，
也就是说水封的有效高度必须＜2.2m
②机组有真空时：
F1+F3*X＜F2+F5，且（F2+F5）-（F1+F3*X）＜10；即2+？
＜1+95，且96-2-？
＜10；得？
＜94，且？
＞84
也就是说水封的有效高度必须在8.4m～9.4m间取值
条件①、②不能同时满足，考虑到多级水封的设计目的就是保证机组用，故我们选取水封的有效高度为9m，满足机组有真空时的运行工况。
原水封有效高度是2.3m*5级=11.5m，比计算选取值9m多2.5m，去1级水封过少、去2级水封过多，故改为每级减少0.5m，能满足机组有真空时的疏水。
图8.1【实施一】力学示意图
制图：
日期：
8.2【实施二】要因：
疏水方式不适合现场
根据【实施一】，知疏水设计方式已能满足机组有真空时的疏水，但不能满足无真空时的疏水，究其原因是多级水封过高，所以小组综合其他项目的调查，分析、讨论、决定在水封前增加一排地沟管道，假定其有效高度为？
，需要满足以下公式：
F1＜F2+?
，由【实施一】知F1=2kPa、F2=1kPa，代入得：
？
＞1kPa，即排地沟管道必须＞0.1m，综合考虑现场阀门易操作、管道易布置，我们选取该段管道有效高度为2.3m。
在现场指定位置后、安排人员修改。
图8.2【实施二】力学示意图
制图：
日期：
九、效果检查
9.1目标检查
通过此次技术攻关，我们的QC活动达到了预期目标，即：
汽封加热器疏水畅通，机组运行安全、稳定。
9.2经济效益检查
本次QC活动成果直接保证了机组安全、稳定运行，节约了工期、保障了设备安全，产生的经济价值不可估量。
9.3社会效应检查
在改造过程中得到了总承包、监理及凯迪电厂各级领导的一致赞同，目前该成果已成功应用到凯迪绿色能源有限公司的各个项目，为我们公司、也为其他调试单位在凯迪生物质发电厂调试时能够顺利投运轴封、进行机组开机工作提供了有力保障，更为生产单位解决了疏水不畅的后顾之忧。
照片9.1新技术的应用证明
拍摄：
日期：
十、应用推广
此应用因成本低、易实施，效果显著，已在凯迪生物质发电厂得到推广与应用。
推广照片如下：
照片10.1隆回县凯迪生物质发电厂汽封加热器疏水现场照片
拍摄：
日期：
照片10.2安仁县凯迪生物质发电厂汽封加热器疏水现场照片
拍摄：
日期：
十一、总结及今后打算
通过“解决生物质发电厂汽封加热器疏水不畅问题”QC活动，小组成员对生物质发电厂汽封加热器疏水不畅的原因及处理方法有了全面的掌控。
在今后的调试及运行过程中，我们将继续对生物质发电厂其他系统发生过的问题进行深入的研究与改进，为机组更经济、安全的运行出谋划策。
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