水環(huán)式真空泵運(yùn)行故障分析及對(duì)策

尹亮

摘 要：凝汽器抽真空系統(tǒng)是電站的一個(gè)重要系統(tǒng)。凝汽器真空的好壞不但會(huì)影響到汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，真空惡化還會(huì)危及汽輪機(jī)組的安全以及影響使用主蒸汽旁排閥對(duì)堆芯的熱量導(dǎo)出。而維持真空泵又是抽真空系統(tǒng)的核心設(shè)備，因此維持真空泵運(yùn)行的好壞會(huì)直接關(guān)系到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全。本文簡(jiǎn)單介紹了秦山三期凝汽器水環(huán)式抽真空泵發(fā)生的幾起故障案例以及針對(duì)此案例采取的相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水環(huán)式真空泵；故障分析；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：S972 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0029-01

1 水環(huán)式真空泵運(yùn)行故障案例分析及對(duì)策

1.1 維持真空泵切換時(shí)導(dǎo)致凝汽器真空下降

事件過(guò)程：2003年12月15日，1#機(jī)組滿(mǎn)功率運(yùn)行。9：16時(shí)，主控室按照計(jì)劃切換42120-P5001到P5002運(yùn)行。停運(yùn)42120-P5001之后，凝汽器真空異常下降，立即啟動(dòng)42120-P5001和42120-P5003。9：19時(shí)，真空繼續(xù)下降直至9kPa（a），被迫手動(dòng)SETBACK到74%FP。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)42120-P5001入口氣動(dòng)閥門(mén)42120-PV5612在真空泵停運(yùn)之后未能全部關(guān)閉。

原因分析：后來(lái)經(jīng)維修人員打開(kāi)管道后發(fā)現(xiàn)真空泵的入口止回閥閥瓣由于金屬材料疲勞斷裂，卡住了42120-PV5612，導(dǎo)致該氣動(dòng)閥不能正常關(guān)閉。

處理措施：由于以后在維持真空泵切換過(guò)程中，還可能出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題；也有可能出現(xiàn)其他異常情況而導(dǎo)致維持真空泵入口氣動(dòng)閥無(wú)法關(guān)閉。為了杜絕再次出現(xiàn)這種情況，對(duì)運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行了優(yōu)化：（1）首先關(guān)閉即將啟動(dòng)的真空泵的入口手動(dòng)隔離閥。（2）然后啟動(dòng)真空泵。（3）確認(rèn)該泵運(yùn)行無(wú)異常后，緩慢打開(kāi)入口手動(dòng)隔離閥。（4）關(guān)閉即將停運(yùn)的真空泵的入口手動(dòng)隔離閥。（5）停運(yùn)該泵。（6）打開(kāi)停運(yùn)真空泵的入口手動(dòng)隔離閥。

通過(guò)這樣的優(yōu)化，可以避免由于各種原因?qū)е碌恼婵毡萌肟跉鈩?dòng)閥故障不能關(guān)閉而引發(fā)的凝汽器真空惡化。雖然增加了運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)值班員的操作量，但是提高了系統(tǒng)的可靠性。

1.2 真空泵分離器水箱疏水后重新充水不完全，啟泵后導(dǎo)致凝汽器真空下降

事件過(guò)程：2005年2月10號(hào)，2#機(jī)組95.8%FP功率運(yùn)行。9：08時(shí)根據(jù)計(jì)劃，按照規(guī)程執(zhí)行3號(hào)維持真空泵4212-P5003的啟動(dòng)操作，確認(rèn)42120-P5003處于熱備用。然后根據(jù)凝汽器維持真空泵的定期切換規(guī)程，完成了42120-P5001向42120-P5003的切換。保持42120-P5003單臺(tái)泵運(yùn)行，P5001冷備用，P5002熱備用狀態(tài)。9：10時(shí)凝汽器壓力逐漸上升。9：30時(shí)凝汽器壓力上升速度明顯加快，壓力值在2分鐘內(nèi)從3.6kPa（a）上升到4.8kPa（a）。導(dǎo)致汽機(jī)功率下降20MWe左右。9：33時(shí)重新啟動(dòng)42120-P5001，使得凝汽器壓力值從4.8kPa（a）下降到3.7kPa（a），然后逐漸上升3.8kPa（a）。9：55由于凝汽器壓力逐漸上升，操作員關(guān)閉了41130-V4923（該疏水閥用于調(diào)節(jié)真空，冬季有1.5圈的開(kāi)度）后，凝汽器壓力值逐漸下降到3.2kPa（a）。10：56經(jīng)過(guò)維修，運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估討論后，決定停運(yùn)42120-P5001，以觀察凝汽器壓力是否仍然上升，1號(hào)維持真空泵停運(yùn)之后，凝汽器壓力始終保持在3.2kPa（a）。

原因分析：按照運(yùn)行規(guī)程，維持真空泵在啟動(dòng)前，先將真空泵體及分離器水箱內(nèi)的水疏空，來(lái)驗(yàn)證自動(dòng)補(bǔ)水閥的功能；然后又對(duì)真空泵體進(jìn)行充水。由于充水不夠充分，真空泵啟動(dòng)后，分離箱的液位急劇下降到最低液位以下，導(dǎo)致泵體內(nèi)的水封環(huán)不能形成?？諝饨?jīng)泵體進(jìn)入系統(tǒng)，導(dǎo)致上述事件的發(fā)生。之所以出現(xiàn)充水不夠充分的現(xiàn)象，是由于泵體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的，葉片和葉輪兩端的側(cè)板構(gòu)成許多密封的腔室，在真空泵處于靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行充水，泵體上半部分的空氣不能排出。

處理措施：（1）對(duì)運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行升版，取消了啟泵前對(duì)泵體及分離器水箱疏水的步驟。（2）對(duì)泵體的充水方法進(jìn)行優(yōu)化。真空泵檢修后，在對(duì)真空泵分離器水箱再次充水時(shí)，應(yīng)以泵盤(pán)根有水滴出為好。如果盤(pán)根填料很緊沒(méi)有水流出，應(yīng)補(bǔ)水至溢流，并保持溢流20分鐘左右，期間最好手動(dòng)盤(pán)車(chē)一圈，防止真空泵啟動(dòng)時(shí)導(dǎo)致混合箱水位過(guò)低，形不成密封環(huán)，從而損壞泵的葉片；最終導(dǎo)致真空下降。

1.3 真空泵分離器水箱液位控制異常，將會(huì)導(dǎo)致凝汽器真空下降

案例：進(jìn)行維持真空泵切換時(shí)分離器水位先是快速下降到低限，然后又暴漲到高限。

原因分析：我廠進(jìn)行維持真空泵切換操作時(shí)，采用關(guān)閉入口閥啟泵的方式。真空泵啟動(dòng)后，入口閥未打開(kāi)，真空泵入口管道中的那部分空氣被抽走后，原來(lái)這部分空氣占有的管道空間就被分離器水箱過(guò)來(lái)的水充滿(mǎn)。因此，分離器水位會(huì)快速下降。當(dāng)真空泵入口閥打開(kāi)以后，從凝汽器抽來(lái)的汽氣混合物就會(huì)排擠真空泵入口管道中的水，這部分水就又被排擠到分離器中。于是，分離器水位就會(huì)上升。

通過(guò)以上分析，可以看出：真空泵在啟動(dòng)過(guò)程中分離器水位容易出現(xiàn)大幅波動(dòng)，可能導(dǎo)致真空泵運(yùn)行出現(xiàn)異常。因此，啟動(dòng)真空泵的過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)分離器水位的監(jiān)視。

2 結(jié)語(yǔ)

凝汽器真空的好壞不但會(huì)影響到汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，真空惡化還會(huì)危及到汽輪機(jī)組的安全。而維持真空泵又是抽真空系統(tǒng)的核心設(shè)備，因此維持真空泵運(yùn)行的好壞會(huì)直接關(guān)系到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全。本文針對(duì)水環(huán)式真空泵運(yùn)行中出現(xiàn)的一些故障作了分析，提出了解決方法，對(duì)維持真空泵的運(yùn)行有一定的參考價(jià)值。由于本人的水平有限，文中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，敬請(qǐng)指正。