楊占崗(天津陳塘熱電有限公司,天津 300223)
#3機凝結水系統設備故障原因與分析
楊占崗
(天津陳塘熱電有限公司,天津300223)
摘要:本文介紹了天津陳塘熱電有限公司煤改氣搬遷工程凝結水系統及#3機凝結水前置泵、凝結水泵在機組試運期間出現的故障,并對故障原因進行了分析,提出了相關的預防措施及在今后檢修、維護過程中的重要控制點,以提高機組運行的安全性及可靠性。
關鍵詞:凝結水前置泵;凝結水泵;壓力;泄露
天津陳塘熱電有限公司煤改氣搬遷工程一期工程裝機容量為2套900MW級“二拖一”燃氣-蒸汽聯合循環發電供熱機組,是國內裝機容量最大的燃氣熱電聯產機組。其凝結水系統采用兩級泵串聯系統,即凝結水前置泵和凝結水主泵串聯,前置泵采用變頻調節方式,主泵采用定速方式。
1.1凝結水系統組成
汽輪機配套3臺50%容量凝結水前置泵和3臺50%容量凝結水主泵,2臺運行,1臺備用。凝結水的處理采用帶旁路的兩臺100%容量除鐵過濾器,系統設置一臺軸封冷卻器,用來冷卻軸封回汽;在軸封冷卻器出口凝結水管道上及主泵出口均設有最小流量再循環至凝汽器。凝結水上水至低壓汽包,在低壓汽包上設置有除氧器,除氧器和低壓汽包為整體式。熱網正常疏水回收至凝結水除鐵過濾器之前,和凝結水前置泵出口水混合后送至主泵入口,經主凝結水泵加壓后最終進入低壓汽包。補水方式為化學除鹽水直接補充到凝汽器中,凝汽器還同時設有緊急補水接口。凝結水系統還為中壓旁路閥、低壓旁路閥、軸封供汽等有關設備和系統提供減溫水、密封水和冷卻水。
1.2凝結水系統運行方式
非采暖季,從凝汽器來的凝結水由凝結水前置泵升壓后經軸封冷卻器、除鐵過濾器,再經凝結水泵主泵升壓后進入低壓省煤器加熱后,送入帶除氧器的低壓汽包。2臺50%容量凝結水前置泵運行,1臺備用,機組“一拖一”或低負荷運行時1臺前置泵運行。
采暖季,在抽凝運行工況下,熱網疏水在凝結水前置泵出口與凝結水匯合,熱網疏水和前置泵的壓力匹配一致后,再經過凝結水主泵一起進入鍋爐尾部進行加熱。在背壓運行工況下,沒有低壓缸排汽,只有一部分疏水進入凝汽器,因此,凝結水前置泵為間歇運行,采用變頻調節轉速(在凝汽器熱井水位較高時,開啟前置泵),熱網疏水在凝結水前置泵出口與凝結水匯合,熱網疏水和前置泵的壓力匹配一致后,再經過凝結水主泵一起進入鍋爐尾部進行加熱。
1.3前置泵、主泵主要參數
其主要技術參數如下表。

凝結水前置泵、主泵技術參數
2.1故障描述
2014年10月17日,17:24:35#3B凝結水泵啟動,在運行3.5小時過程中,非驅動端軸承溫度保持在50℃以內,驅動端軸承保持在30℃左右,電流值維持40A,20:54:22非驅動端軸承溫度飛速上升,于21:06:08軸承溫度高達105.26℃,泵體由于軸承溫度高跳機。泵體運行曲線如下:
2.2故障分析及處理
10月18日將非驅動端軸承端蓋打開后,發現推力軸承已經完全損壞,現場測量泵軸承室端面與軸承外緣的深度為53.5mm,而軸承端蓋宮式密封至端面距離為51.5mm,如下圖所示。
軸承壓蓋的作用是將軸承外緣壓緊,防止軸承在運行過程中軸向竄動量過大,導致軸承損壞。而現場軸承外緣與軸承壓蓋外端有2mm間隙,遠遠超出廠家規定值0.1mm。更換尺寸合適的軸承端蓋后進行試運,運行情況良好。
3.1故障描述
2014年11月11日,第一套機組168小時試運過程中,機組負荷880MW,#3A及#3B前置泵運行,#3C前置泵備用。10:17,運行人員監盤發現前置泵出口母管壓力突然由0.52MPa迅速下降至0.36MPa,隨即啟動投入#3C前置泵,出口母管壓力恢復。當退出#3A或#3B前置泵時,出口母管壓力難以維持。
3.2故障分析及處理
查閱前置泵濾網壓差曲線,如下圖,發現#3B濾網壓差最大達到7.99KPa,現場對#3A前置泵各法蘭面進行漏氣檢測,發現入口濾網頂部法蘭面有漏氣現象,隨即判斷#3A前置泵入口濾網堵澀和#3B前置泵入口法蘭面存在漏點缺陷同時存在。
11:33,試運指揮部決定將機組負荷降至700MW,停#3B前置泵,清理濾網,同時對#3A濾網頂部法蘭等結合面采取臨時堵漏措施。12:48,濾網清理完畢,堵漏措施完成。13:16,#3A前置泵投入,#3C前置泵退出,前置泵出口母管壓力恢復正常,負荷升至880MW,整個過程中,凝泵出口流量維持正常。
凝結水前置泵、凝結水泵作為凝結水系統中的主要設備,通過以上分析可以看出,影響凝結水系統正常上水的因素眾多復雜,只有熟悉掌握設備系統原理,才能做出準確分析判斷。