汽動給水主泵高溫水外漏分析及處理

趙興樓，李 剛，張瑞杰，王永生，楊杰元，靳衛(wèi)國

（華能國際電力股份有限公司上安電廠，石家莊 050310）

1 概述

華能國際電力股份有限公司上安電廠二期2臺機組為亞臨界300MW機組，每臺機組配置2臺50%容量汽動給水主泵，給水主泵為FK6D32型，該泵軸端密封為迷宮密封，密封水為凝結水泵出口的凝結水，單臺給水主泵最大密封水量8.8m3/h。

根據(jù)在運給水主泵消缺需要，更換3號機組汽動給水主泵芯包，更換使用的備用芯包為原廠同型號芯包。給水主泵恢復投運后，迷宮密封處大量高溫、高壓水外漏，經(jīng)判斷為密封水壓力低所致，調(diào)整就地密封水調(diào)壓門、密封水旁路全開無效，最后將凝結水泵出口壓力提升至1.2MPa，同時降低除氧器上水調(diào)門開度，迷宮密封運行正常。

2 原因分析

設備正常運行情況下，機組負荷波動時，密封水壓力通過密封系統(tǒng)的自動調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié)，給水主泵密封水與迷宮密封處高溫水差壓保持在0.1～0.15MPa。更換備用芯包后，調(diào)壓閥被調(diào)整至最大開度，調(diào)壓閥旁路全開，密封水給水壓力不能低于1.2MPa，密封水差壓大于0.4MPa。

備用芯包修復為整體外委修復，經(jīng)查看該芯包修復報告，密封修復所更換備件及間隙數(shù)據(jù)均符合設備檢修標準。由于給水主泵不能停運，根據(jù)給水主泵結構特點以及迷宮式密封結構綜合分析，懷疑泄漏主要原因為迷宮密封襯套兩側的進水孔存在缺陷，導致密封腔室內(nèi)密封水壓力低于高溫、高壓水的壓力，最終發(fā)生高溫、高壓水外漏。

3 處理措施

雖然經(jīng)過提高密封水壓力等措施，保證給水主泵系統(tǒng)正常運行，但是，隨之而來凝結水泵電流也增高，大大增加了凝結水泵電耗。在短時間內(nèi)給水主泵不能停運檢修情況下，經(jīng)過技術人員研究決定，利用設備負荷低谷臨停時，對此臺泵密封水管路加裝管道增壓泵系統(tǒng)。

凝結水泵工頻運行時出口揚程為225m，考慮機組在特定情況雙泵并列運行時，凝結水泵出口母管壓力最高可達2.7MPa，考慮凝結水泵啟動瞬間的沖擊，選型時要求管道增壓泵入口壓力不低于4 MPa，設計流量比單臺給水主泵密封水流量8.8t/h大20%，為10.6t/h；揚程為80m；單級型式離心泵；增壓泵密封裝置采用集裝式機封，泵與電機一體組裝。為了節(jié)約現(xiàn)場安裝空間，該泵采用管道泵。管道增壓泵主要參數(shù)見表1。

表1 管增壓泵主要參數(shù)

具體處理措施為在凝結水泵B給水主泵密封水管道上加裝1臺管道增壓泵，并加前、后手動門及旁路手動門，見圖1。管道增壓泵接口采用法蘭連接DN80，流量不低于60t/h，出口壓力不低于2.0MPa。在凝結水泵啟動后即可投入運行，在機組正常運行情況下，當給水主泵密封水壓力高于1.5 MPa時停止管道增壓泵運行，當給水主泵密封水壓力低于1.3MPa時啟動管道增壓泵運行，以利于節(jié)電。如果管道增壓泵故障后可解列更換維修，暫時由旁路供給主泵密封水，如在低負荷時提高凝結水泵出口壓力即可。

圖1 管道增壓泵連接示意

4 處理效果

給水主泵密封水管道增壓泵投運后，凝結水泵投入自動運行方式，隨機組負荷變化給水主泵密封水未發(fā)生泄漏。

在管道增壓泵投運過程中發(fā)現(xiàn)：當凝結水泵出口壓力低于0.8MPa（凝結水泵最低出口壓力保護定值）時，機組給水流量、給水主泵密封水壓力及流量等均能滿足要求。

目前，已經(jīng)將二期凝結水泵出口壓力最低值設置在0.65MPa，低于以前運行壓力最低值0.8 MPa，經(jīng)初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計，見表2：二期凝結水泵電機電流下降約11A，廠用電率降低約0.05%。

表2 3號機組凝結水泵加裝增壓泵前后相關數(shù)據(jù)對比

密封水系統(tǒng)改造所用物資包括：管道增壓泵1臺、截止門4個、逆止門2個等，總投入費用約2萬元；

3號機組凝結水泵年節(jié)約費用：

式中：x為機組額定負荷，kW；t為設備年運行小時，h；η1為節(jié)約用電率；η2為機組年運行負荷率；a為上網(wǎng)電價，元。

如果廠用電率降低約0.05%，按負荷率70%，上網(wǎng)電價按0.445 5元/kWh計算，機組加裝管道增壓泵后，每年將節(jié)約費用＝30×104kW ×（24h×365）×70%×0.05%×0.445 5元/kWh≈41萬元。

5 結束語

給水主泵密封水管道增壓泵的加裝，成功解決了因密封水壓力低導致迷宮密封處大量高溫水外漏的問題，提高了設備運行可靠性，同時大大降低了凝結水泵的耗電率，節(jié)約大量費用。其他同類機組在條件允許時，可在給水主泵密封水管道系統(tǒng)加裝增壓泵，避免給水主泵迷宮密封高溫水外漏。