关于罗茨风机进水事件的经验反馈

牛敏

【摘要】：凝结水精处理系统（ATE）设计有2台罗茨风机，一用一备。主要用于树脂擦洗、树脂混合以及废水中和搅拌。运行及维修人员在树脂擦洗阶段验证罗茨风机性能时，罗茨风机本体未能启动，而阀门正常开启，导致再生罐体内部除盐水大量进入风机本体，且从风机进风过滤器流出至地面。本文整体分析罗茨风机进水原因，并通过有效改进措施避免罗茨风机的再次进水。

【关键字】：罗茨风机   漏水   树脂擦洗   程序优化

1、系统简介：

凝结水精处理系统（ATE）用以去除二回路凝结水中的离子态及悬浮状杂质，去除热力系统中形成的腐蚀产物（铁、铜氧化物及其它细小颗粒）。[1]该系统的离子交换树脂使用一段时间后，吸附的离子杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。失效树脂表面往往包裹大量腐蚀产物、油垢等污物，药剂再生前需对树脂反复擦洗，以清除树脂表面污物。ATE系统设计1套罗茨风机子系统以实现树脂擦洗功能，如图1所示。

图1：罗茨风机子系统示意图

该子系统设计有2台并联布置的罗茨风机，出口风量7.25Nm3/min，扬程为70KPa。每台罗茨风机配置有1套空气过滤器、消音器、安全阀以及止回阀等设备。根据ATE《系统运行步续表》C版描述，按时间计数器控制，擦洗步骤时：压缩空气母管排污阀先开启，15S后罗茨风机启动及树脂再生塔压缩空气进气阀、树脂再生塔压缩空气排气阀开启，25S后压缩空气母管排污阀关闭，此时处于擦洗阶段。该阶段结束时，压缩空气母管排污阀先开启，随后风机及压缩空气进气阀同时停运关闭，然后压缩空气母管排污阀再关闭，此时擦洗阶段完成。[2]

2、事件描述：

ATE系统维修后准备验证1#罗茨风机功能性试验。ATE系统操作人员在上位机上执行树脂再生塔擦洗步序，PLC程序运行后，压缩空气母管排污阀先开启，罗茨风机未能启动，树脂再生塔压缩空气进气阀、树脂再生塔压缩空气排气阀开启，25S后压缩空气母管排污阀关闭。当罗茨风机旁人员观察有大量水自罗茨风机顶部进气过滤器流出时，立即将该信息反馈至ATE控制室操作人员，上位机操作人员，立即停止ATE运行程序。

3、结果反馈：

经维修人员现场解体维修止回阀、罗茨风机、风机进口过滤器等设备后，未发现不可修复性损坏。该工作未造成人员伤亡。罗茨风机采用为百事德机械BKW6008型，罗茨风机内部进水后，有损坏内部转子风险。

4、原因分析：

4.1直接原因

由于罗茨风机出口压力在70KPa左右，因此风机出口止回阀选型为对夹旋启式，该型号阀门开启压力小，阀掰在很小的压差下就能完全打开，但密封效果较差。经维修人员解体1#罗茨风机出口止回阀，发现阀掰有卡塞现象，无法灵活回坐，无法实现止回功能。

ATE系统操作人员在执行树脂再生罐擦洗操作时，未能仔细在线相关设备，罗茨风机未处于联锁位置，风机未在线，未能参与程序控制。从而导致程序在执行树脂再生罐擦洗步序时，相关阀门已按程序动作，而罗茨风机未能启动运行。

4.2根本原因

ATE系统树脂擦洗步序以时间顺序控制各阀门、罗茨风机启闭与运行，阀门、罗茨风机到设定时间点后各自开启、关闭、启动或停运，设备之间没有先后次序的连锁关系。

5、纠正措施：

5.1阀门维修

立即开票维修罗茨风机出口止回阀，确保止回阀功能可靠实现。

5.2 对ATE树脂再生罐树脂擦洗步序优化

增加罗茨风机与树脂再生罐进气阀的连锁。在再生罐体树脂擦洗步序中，当上位机收到风机启动反馈信号后，方允许树脂罐入口擦洗阀开启。从根本上，杜绝此类事件的发生。

优化后，整个擦洗步序如下所述：罗茨风机出口母管排污阀、再生罐体排气阀先开启；待上位机收到此2台阀门开启反馈信号15S后，罗茨风机启动运行；待上位机收到罗茨风机运行反馈信号15S后，树脂再生罐进气阀开启；待收到再生罐进气阀开启反馈信号5S后，罗茨风机出口母管排污阀关闭。此时，ATE系统进入再生罐体树脂擦洗步序。

当树脂再生罐擦洗步序结束时，操作流程如下：罗茨风机出口母管排污阀开启；待上位机收到母管排污阀开启反馈信号5S后，树脂再生罐进气阀关闭；待上位机收到再生罐进气阀关闭信号15S后，停运罗茨风机；待上位机收到罗茨风机停运信号15S后，再生罐体排气阀关闭，罗茨风机出口母管排污阀关闭。此时，树脂再生罐擦洗步序结束。

6、总结：

根据此经验反馈，在后续ATE系统调试过程，增加罗茨风机与树脂罐入口擦洗阀的连锁。要求采购部反馈该问题至ATE系统供应商，要求其升版相关步续表。后续ATE系统调试增加该保护逻辑，可为后续系统调试提供参考。

参考文献：

[1] 陈晓伟，凝结水精处理系统设计手册第2章，上海：中国电力工程顾问集团华东电力设计院，2014，第1页。

[2] 候芳，系统运行步序表，北京：中国华电工程（集团）有限公司，2016，第15页。