1000mW機組兩臺凝汽器水位不平衡原因的查找與分析

孫衛東

江蘇電建一公司，江蘇南京 210012

1000mW機組兩臺凝汽器水位不平衡原因的查找與分析

孫衛東

江蘇電建一公司，江蘇南京 210012

根據徐州彭城發電廠三期工程5號機組出現的兩臺凝汽器水位不平衡現象，筆者經過了認真的分析和研究，找出了問題發生的原因，并為機組調試、安全運行提供了參考建議。

凝汽器；水位；不平衡；分析

1 現象描述

2010年06 月15 日08:15和2010年06月17日20：20，彭城電廠5號機組兩臺凝汽器先后兩次出現水位不平衡現象，凝汽器B水位比凝汽器A水位均緩慢高1 400mm，并維持該值不變。嚴重影響機組的安全運行。同時凝結水溶氧達到140μg/L（標準值30μg/L）。

2 系統圖

3 行參數介紹

機組負荷1 000mW,凝結水泵B、C運行，凝結水泵A備用．兩臺凝結水泵流量2 275T/H,凝汽器真空度-92.3kPa,凝汽器正常工作水位1 650mm, 凝結水泵跳機水位值為 2 973mm。發生偏差時凝汽器A水位1 400mm，凝汽器B水位2 800mm，并維持1.5h穩定，由于兩臺凝結水泵的電流、振動正常、凝結水泵進口濾網差壓和凝結水流量正常，機組未降負荷運行，但必須盡快查出原因并消除之。

4 原因查找和確定

現象發生后，雖然凝結水溶氧突然增大，但考慮凝汽器的真空并沒有下降，查找方向從水面下著手，運行人員、調試人員、施工技術人員共同檢查了下列部位：

1）熱井排污門DN200在排污口使用A4紙張貼附，未見紙張吸入，排除熱井排污門吸入空氣的可能。

2）檢查凝結水泵A機械密封部位，加大調整機械密封水壓力，雖然見到密封水外漏，兩只凝汽器的水位仍存在1 400mm的偏差，排除凝結水泵A機械密封部位吸入空氣的可能。

3）檢查遠傳水位計的準確性。與就地水位計比較，遠傳和就地水位計指示一直，排除測量不準的可能性。

4）檢查水面下疏水帶焊縫有無裂紋。用肥皂泡和雞毛彈檢查，未見。

5）檢查凝結水泵空氣門泄漏的可能。關閉凝結水泵抽空氣門，水位偏差現象沒有改變。排除整個凝結水泵泵體漏入空氣的可能。

6）檢查遠傳水位計的排污門的泄漏情況。由于正處于運行階段，經試運指揮部同意解除凝汽器水位保護后，關閉遠傳水位計上下一次門，打開其水位計上部灌水門，未見排污門排水。正常投入遠傳水位計后恢復凝汽器水位保護，排除排污門漏入空氣的可能。

7）檢查凝結水泵A進口管路的濾網法蘭。由于該漉網經常清理，存在嚴密性差的可能，在結合面使用密封膠密封后，兩臺凝汽器的水位依然偏差1 400mm。

檢查凝結水泵進口管道安全門的泄漏情況，未見泄漏，關閉凝結水泵A進口閥門（注意 泵體不能起壓，預防其出口逆止門不嚴密），水位偏差現象沒有改變。

檢查上述部位，排除了汽機專業施工、運行缺陷的可能。根據凝結水溶氧突然增大，漏入空氣量不小，而且發生時間是早8時和晚8時，均是運行換班以后出現。由此判斷是打開了真空系統中的某個閥門，導致溶氧增大、引起水位偏差。

擴大系統查找范圍，在凝結水泵進口母管有一化學專業的φ38×3的不銹鋼管道，其用途是回收取樣架的凝結水，由于凝結水電磁閥打開后出現故障沒有關閉，大量的空氣漏入凝結水泵進口母管，關閉其管路上的手動門后，兩臺凝汽器水位偏差現象立即消除，后分析凝結水溶氧含量也趨于正常水平。

5 原因分析

5.1 空氣吸入點吸入壓力及進口管道計算

凝汽器水面上絕對壓力：106.3-92.3=14kPa（106.3kPa為當地夏季標準大氣壓），即1.4m水柱。

吸入點與凝汽器的高度差：1.4+1.3=2.7m

由于管道較短，為簡便計算，不考慮管道沿程阻力，則吸入點管道內部壓力：1.4+2.7=4.1米水柱，即0.041MPa漏入空氣管道兩端差壓為0.1063-0.041=0.0653 MPa

查氣體流速表，取流速3m/s，得到每秒漏入的空氣量：

30×π×3.2×3.2÷4=241L

凝結水進口母管流速：0.631/0.785=0.804M/S

凝汽器出口管流速：0.631÷2÷(π×0.7×0.7÷4)=0.821M/S

5.2 進入凝結水系統的溶氧含量計算

系統流量為2 275T/H ,即2 275/3 600=0.63194T/S=631.9L/S.

融入系統中的氧量：631.9 L/S×(140-30) μg/L=69509μg/s=0.069509g/s

估算漏入的空氣量：0.069509÷21%=0.331g/s

在標準大氣壓下，查找空氣的密度為1.29kg/m3，估算漏入空氣的體積V=0.331/1 000/1.29=0.002566m3

根據理想氣體方程式，空氣在管道中占用的空間：0.002566×1.0÷0.41=0.00626 m3/S=6.26L/s

5.3 空氣漏入管道后流向的分析

1）極少部分空氣通過凝結水泵漏入凝結水系統，造成溶氧量加大。

2）由于管道布置因素，絕大部分空氣通過凝汽器B出水管漏入凝汽器B，開始時堵塞了凝汽器B出水管的面積。進入兩只凝汽器的飽和蒸汽量相同，兩臺凝結水泵的流量不變，導致凝汽器B水位開始上升，凝汽器A的出水量加大，其水位逐步下降（到1 400mm趨于穩定），同時凝汽器B出水管流速逐步加大。當水位差達到1.4m時，漏入空氣的流速與凝汽器B、A出水管的流量達到平衡，就出現了這一奇怪的物理現象。

6 改進建議和措施

1）確認凝結水電磁閥動作正常，無水流時立即關閉；

2）化學運行人員取樣時加強巡檢，必要時關閉手動閥；

3）將回收管道加設水封裝置，水封高度為9m即可。

TM2

A

1674-6708（2010）25-0122-02