2A單臺循泵跳閘的運行思考

黃林偉

（廣東省粵電集團有限公司珠海發電廠，廣東珠海519060）

1 事故經過

珠海電廠凝汽器循環水泵使用服務水作為冷卻水。服務水母管壓力出現波動，母管壓力從680 kPa降到518 kPa，波動維持時間為8 min，進而造成2A循泵因馬達冷卻水流量低跳閘。所幸當時#2機組負荷并不太高（510 MW），在采取一些適當的措施后，凝汽器真空在小范圍下降后開始上升到正常水平，對機組的正常運行沒有造成太大的影響。

2 處理要點

正常運行時單臺循泵跳閘不會使機組執行RB程序，但是如果當時負荷較高，由于循環水流量的突然下降，將使凝汽器真空迅速下降，汽機排氣溫度上升，凝結水溫上升。當凝汽器真空降到-84.7 kPa或者排氣溫度上升到80℃時報警發出，當真空降到-74 kPa時，汽機跳閘。即使采取一些措施后凝汽器真空保住，由于低壓缸排氣溫度上升，可能帶來汽機振動，軸向推力增大，汽機脹差變化等影響，嚴重威脅機組的穩定運行。

凝汽器的真空與循環水流量、循環水溫、汽機排氣量排氣溫度、真空泵工作效率、鈦管的熱阻、凝汽器的嚴密性等都有很大的關系。當發生單臺循泵跳閘時，運行人員可以采取以下措施：（1）迅速降負荷（減少低壓汽缸排氣量）。降負荷的幅度應以凝汽器真空止跌回升為準。（2）起備用真空泵，保持2臺運行。此時由于凝汽器環境發生變化，真空泵進口氣體濕度增加，應注意真空泵分離水箱液位，液位高時及時放水；同時由于凝汽器溫度上升，而且循環水量減少，真空泵冷卻水溫上升，應加以關注，保證真空泵的正常運行。（3）適當關小凝汽器循環水2個出口閥的開度，同時啟凝汽器循環水側進出口水室真空泵抽真空，保證凝汽器循環水進出口壓差。（4）密切關注凝結水溫，檢查凝泵工作情況，防止凝結水溫過高導致凝結水精處理樹脂損壞或走旁路。（5）密切關注凝汽器真空、低壓汽缸排氣溫度（檢查噴水減溫動作正常）、汽機振動情況和軸向推力，必要時及時進行汽機疏水。如參數高于汽機跳閘值而汽機沒有跳閘手動打閘。（6）查明循泵跳閘原因后，應及時處理，重新啟動。

3 存在弊端

我廠循泵的跳閘邏輯如圖1所示。

圖1 珠海電廠循泵跳閘邏輯圖

循泵馬達軸承是通過軸承的潤滑油來潤滑冷卻的，而潤滑油的冷卻是通過冷卻水來冷卻的?，F有的馬達軸承保護是通過馬達冷卻水流量低的信號（裝于冷卻水回水管道）來觸發，動作結果是循環水泵馬達冷卻水流量低報警延時60 s后跳循環水泵。馬達冷卻水水源為兩路，一路為服務水，一路為消防水。由于循環水區域離集控較遠，當報警出現時60 s的延時根本不能為運行人員提供足夠的反應時間。而且服務水水源至少存在以下問題：（1）供水用戶多，范圍廣，最近又新增脫硫等用戶，統一管理較為困難。（2）從服務水泵到循泵距離遠，同時管道清理檢修困難，可能某些地方出現堵塞，沿程阻力損失大，壓力損失大。（3）3臺服務水泵雖然采用一臺“lead”、一臺“auto”、一臺“standby”這樣的運行備用方式，但是壓力信號只是取自泵出口母管再循環閥之前，其聯動不能完全反映循泵冷卻水流量的情況，反應滯后。（4）服務水管道由于長年運行，管道較長，同時又無較高的排氣點定時排氣，管道中可能積存空氣。

4 改造思路

出于保證循泵安全運行考慮，可以作出以下設備改造：

4.1 從機械方面考慮

（1）改造方法1。改造思路如圖2所示。

圖2 增加消防水箱示意圖

可以考慮在服務水供循泵馬達冷卻水總閥0-SW-V-079后另加一水源，此水源由原消防水供，同時關閉各循泵消防水手動閥。水源設置一水箱，水箱容量和高度應適中（有待驗證），并置于高位，同時增加一臺水泵和若干閥門。消防水供水箱閥門采用浮球控制，維持一定水位。平時正常運行時增加泵在停運狀態。當服務水壓力發生波動時，消防水箱由于置于高位具有一定水壓頭，可以對服務水供循泵冷卻水母管起到穩壓的作用；當循泵馬達冷卻水母管壓力低時或者循泵馬達冷卻水流量低跳閘報警發出時（60 s延時時間內），聯動增加泵啟動，從而保證循泵馬達軸承冷卻水水量?，F在消防水供循泵馬達冷卻水手動閥開有一定的開度。但是考慮到消防水取自服務水箱較低處（進口離箱底只有20～30 cm），水質較差，長期使用會導致冷卻水管道堵塞。增加水箱可以對消防水起到沉淀作用，當水箱底部較臟時，可開啟底部放水閥排污。根據以往服務水母管壓力波動的情況看，服務水母管壓力波動的時間并不長，一般波動幾分鐘之后又恢復正常。在增加泵聯動之后應及時檢查服務水系統，包括服務水泵運行情況，服務水出口再循環閥開度和各服務水用戶的用水情況。待服務水母管壓力恢復正常，循泵馬達冷卻水流量低報警復位之后，應將增加泵切手動停運。當循泵潤滑水方面發生問題而開啟服務水補水電磁閥時，運行人員也可及時切手動啟動該泵，增加服務水流量，做到不顧此失彼。

（2）改造方法2。根據以上分析，可以看出服務水和消防水供冷卻水各自存在的問題?？梢钥紤]在各循泵消防水管道各增加一個電磁閥，改造思路如圖3所示。

圖3 增加濾網和壓力變送器示意圖

服務水在不發生波動情況下，足以保證循泵的冷卻水量，所以電磁閥正常情況下保持關閉。當服務水管壓力發生波動時聯動電磁閥打開，消防水向循泵冷卻水供水。這樣既保證了服務水發生波動時循泵的冷卻水量，又避免了消防水長期流向冷卻水管道造成冷卻水管道堵塞的弊端。同時在電磁閥之前安裝濾網，對消防水過濾，提高消防水水質。

4.2 從熱工連鎖方面考慮

由于循泵馬達軸承是通過軸承的潤滑油來潤滑冷卻，而潤滑油的冷卻是通過冷卻水來冷卻的。把馬達冷卻水流量低作為循泵跳閘的條件并不合理，并不能真實反映被保護對象循泵馬達軸承溫度的情況。由于服務水溫度隨氣溫變化而變化較大，對循泵馬達軸承的冷卻效果差別很大，單純考慮流量而不考慮水溫也欠妥當，而且流量開關本身故障率也較高，發錯誤報警的可能性也存在。由于直接取循泵馬達軸承溫度作為保護信號較為困難，可以考慮把馬達軸承油溫作為循泵的跳閘報警信號，而把原來的馬達冷卻水流量信號改為報警信號。這樣能更真實地起到保護循泵的目的，避免不必要的誤跳閘。

5 結語

循環水泵作為凝汽式汽輪機組的重要輔機，它的運行穩定性關系到整個機組的安全和效率。作為大型混流式水泵，由于長期運行和遠離主機的布置特點，珠海電廠循泵馬達的冷卻方式存在流程設計和水源選擇的不合理。本文根據循泵結構特點和冷卻水源特點分別從機械和熱工方面循泵馬達保護方式提出改造設想，以提高循泵運行的穩定性。

［1］韓中合，田松峰，馬曉芳.火電廠汽輪機設備及運行［M］.中國電力出版社，2002

［2］沈士一，莊賀慶，康松.汽輪機原理［M］.中國電力出版社，1992

［3］DL/T932—2005 凝汽器與真空系統運行維護導則［S］