給水泵單級水封筒水封破壞原因分析及預防措施

李雷紅，張國情

（靖遠第二發電有限公司，甘肅　白銀　730919）

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給水泵單級水封筒水封破壞原因分析及預防措施

李雷紅，張國情

（靖遠第二發電有限公司，甘肅白銀730919）

〔摘 要〕介紹了330MW機組給水泵單級水封筒的工作原理，針對某發電公司5，6號機組頻繁出現的給水泵水封筒水封破壞現象，分析了在機組運行中導致給水泵水封筒水封破壞的原因，并提出了有效的防范措施，避免了由此而導致的掉真空事件，可為同類型機組處理類似情況提供借鑒。

〔關鍵詞〕給水泵；水封筒；真空；防范措施

0　引言

某發電公司2期2×330MW 5，6號燃煤發電機組分別于1996年11月、1997年7月投產發電。機組正常運行時2臺汽動給水泵運行，電動給水泵備用。

給水泵單級水封筒的主要作用是在給水泵密封水回水與凝汽器之間形成一道水封，防止空氣進入凝汽器。當給水泵單級水封筒水封破壞后，空氣將通過給水泵軸端直接被吸入凝汽器內，使機組真空快速下降，若處理不及時將導致機組低真空保護動作，嚴重影響機組的安全運行。

1　單級水封筒工作液面計算

該發電公司當地大氣壓為86kPa，夏季運行凝汽器真空最低約為-75kPa，冬季運行凝汽器真空約為-83kPa，由此可計算出水封筒內能形成的吸上高度夏季大約為7.5m，冬季大約為8.3m。

5，6號機給水泵單級水封筒設計情況如圖1所示。其中內筒出口設計高度為9.5m，外筒設計高度為3m，水封筒溢流口安裝高度為2.9m。由此可算出夏季運行時給水泵單級水封筒外筒液面高度為9.5-7.5=2m，高于汽泵密封水回水管接入口2.0-0.4=1.6m，低于溢流口2.9-2.0=0.9m。冬季運行時給水泵單級水封筒外筒液面高度為9.5-8.3=1.2m，高于汽泵密封水回水管接入口1.2-0.4=0.8m，低于溢流口2.9-1.2=1.7m。由此可知，水封筒的設計完全符合安全要求，只要運行中操作正確，因水封筒水封破壞而導致的機組掉真空現象就不會發生。

圖1　給水泵單級水封筒

2　給水泵水封筒水封破壞原因分析

為防止在水封筒水封破壞后通過溢流排空管倒吸空氣造成機組真空快速下降，在機組投運過程中，當給水泵水封筒注滿水后，應將水封筒溢流排空門保持在較小的開度。但若溢流排空門開度過小，則在運行中不能及時排出給水泵密封水回水析出的不凝結氣體，就會造成水封筒外筒水面氣體壓力增大。當此壓力與凝汽器真空的差值大于水封筒內筒水柱的壓力時，就會將水封筒外筒的水壓至內筒，從而導致水封破壞。此時，給水泵密封水回水管直接與大氣相通，空氣通過給水泵軸端被吸入凝汽器內，造成機組掉真空事故。由于電泵離水封筒較近且位置較低，所以電泵軸端首先出現吸氣現象。

另一個導致給水泵單級水封筒水封破壞的原因是，當機組升負荷時，汽泵密封水回水溫度升高，造成給水泵水封筒內水溫升高較多，當此溫度高于凝汽器真空對應下的飽和溫度時，水封筒內筒上部靠近凝汽器部分管道內的水將發生氣化。當管道內水氣化高度在夏季達到1.6m，冬季達到1.2 m時，水封筒外筒液面將下降至內筒吸入口，水封就會瞬間破壞，導致機組掉真空。該發電公司6號機組在升負荷過程中發生的幾次掉真空事件，正是由于這個原因造成的。

3　預防措施

（1）正常運行中保持給水泵水封筒溢流排空門開度在1-2圈，并及時排出水封筒外筒上部集聚的氣體，保持水封筒外筒水面一直處于大氣壓下；另外，當給水泵密封水回水量過大時還可起到溢流作用。

（2）將給水泵水封筒注水操作列入到日常的定期工作中，規定每天早班對給水泵單級水封筒注水1次，保證水封筒內水位正常。

（3）根據密封水回水溫度適當提高密封水差壓，降低密封水回水溫度，從而降低水封筒內水溫，防止水封筒內筒上部回水氣化。

（4）嚴格按照操作規程恢復系統，投入給水泵系統前一定要將給水泵水封筒注好水。

（5）在機組升負荷過程中，當密封水回水溫度較高且回水量大時，稍開給水泵單級水封筒注水門，冷卻水封筒內水溫，防止氣化。

（6）利用機組大小修機會檢修給水泵軸端卸荷型迷宮密封裝置，使給水泵軸端密封間隙在合理的范圍內，防止因密封間隙太大造成給水泵密封水回水溫度過高。

4　給水泵水封筒水封破壞后的處理方法

（1）立即啟動備用真空泵，延緩真空下降速度。

（2）立即關閉給水泵單級水封筒至凝汽器手動門，開啟水封筒注水門注水直至溢流門出水。

（3）由于電泵離水封筒較近且位置較低，當關閉水封筒至凝汽器手動門后電泵軸端會大量冒水，此時應立即將電泵密封水回水倒進地溝，待整個操作結束后再將電泵密封水回水倒進凝汽器，防止電泵油系統大量進水，油質乳化。

（4）等真空恢復且給水封筒注好水后，再緩慢開啟水封筒至凝汽器的手動門，同時注意真空變化情況。

5　結束語

給水泵單級水封筒是否工作正常，關乎機組的安全和經濟運行。以上通過對造成給水泵單級水封筒水封破壞的原因進行分析，制定出了切實可行的預防措施，徹底消除了由于給水泵單級水封筒水封破壞而導致的機組掉真空現象。

收稿日期：2015-10-27；修回日期：2016-03-06。

作者簡介：

李雷紅（1973-），男，技師，主要從事330MW火力發電廠集控運行管理工作，email：jyedzgq@163.com。

張國情（1984-），男，助理工程師，主要從事330MW火力發電廠集控運行工作。