1000MW機組汽動給水泵密封水系統(tǒng)改造

諶麗++吳春潮

摘 要：針對汽動給水泵密封水回水不暢的問題，分析原因，提出改造方案和措施，改造后取得良好效果，并提出了改造后汽動給水泵在運行、跳閘、停運狀態(tài)下防止油中進水的密封水控制措施。

關(guān)鍵詞：汽動給水泵；密封水回水不暢；改造控制

中圖分類號：TK264.1+2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0044-02

某廠一期2×1000MW機組汽動給水泵密封水系統(tǒng)在機組啟、停運過程中尤其是機組緊急停機或汽動給水泵停運過程中，由于密封水系統(tǒng)回水不暢，導致回水進入小機油系統(tǒng)中，造成小機潤滑油油質(zhì)乳化，降低小機軸瓦潤滑效果，影響到了小汽輪機的安全穩(wěn)定運行。本文就其原因進行了分析，提出了汽動給水泵密封水系統(tǒng)的改造方案和措施，經(jīng)改造后效果良好，同步提出了改造后汽動給水泵在運行、跳閘、停運狀態(tài)下防止油中進水的密封水控制措施。

1 某廠一期2×1000MW機組汽動給水泵密封水系統(tǒng)簡介

某廠一期工程安裝兩臺上海汽輪機有限公司引進德國西門子技術(shù)生產(chǎn)的1000MW超超臨界汽輪機，型號為N1000-26.25/600/600（TC4F），汽輪機型式是超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機、采用八級回熱抽汽。該機組所用的汽動給水泵組為Sulzer公司生產(chǎn)的HPT 400-490-6s型汽動給水泵、HZB303-720型前置泵，該型號汽動給水泵的密封系統(tǒng)為迷宮密封，其主要的工作原理是利用間隙控制泄露的方法來實現(xiàn)氣動給水泵的密封功能。

系統(tǒng)正常運行時，密封水會分兩路從給水泵的平衡腔室和前置泵進口順著迷宮密封泄出（如圖1）；在把汽動給水泵用作備用泵的情況下，密封水會沿著迷宮密封泄出。每臺泵都會有兩只迷宮，分別在自由端和傳動端，每只迷宮各有一只壓力控制閥，壓力控制閥盡量安裝在靠近水泵的地方，這樣可以降低從控制閥到迷宮密封之間的管損。某電廠汽動給水泵密封水調(diào)節(jié)閥位置安裝在汽機房8.6米層，汽動給水泵安裝在17米層。

2 某廠汽動給水泵密封水系統(tǒng)運行過程中存在的主要問題

某電廠2×1000MW機組在調(diào)試期間，我們通過跟蹤發(fā)現(xiàn)汽動給水泵密封水存在以下問題：

（1）汽動給水泵泵組注水前，按照規(guī)定應先投入密封水，但密封水投入后僅靠至凝汽器的U形多級水封回水，無法確?；厮畷惩āＴ诿芊馑{(diào)門開度僅為2%時，汽動給水泵軸端漏水嚴重，水通過汽動給水泵油水隔離腔室的呼吸罩、放水小孔向外泄漏，同時水進入了汽動給水泵軸承室，使?jié)櫥椭写罅繋?、油箱油位升高。?）多級水封安裝位置錯誤。施工單位將多級水封安裝在汽機房8.6m（設計在0m），機組抽真空過程中多級水封無法可靠密封，造成了軸承室向外跑油事故的發(fā)生。（3）根據(jù)同類電廠經(jīng)驗，某廠需要增設密封水排地溝電動截門，以便當設備需要緊急停機時，可以在短時間內(nèi)達到密封水的排泄點，從而扭轉(zhuǎn)密封水不能正常排泄的局面。密封水不能正常排泄就會進入軸承室，滲透到潤滑油中破壞油質(zhì)，影響到設備的軸承、油動機等重要零部件的使用壽命和安全運行。

3 汽動給水泵密封水回水不暢問題分析

我們可以根據(jù)以往運行中的汽動給水泵的密封水系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題，再結(jié)合該系統(tǒng)的功能及構(gòu)造，從以下兩個方面對產(chǎn)生回水不暢的原因進行了具體的分析：

3.1 運行及操作方面

通過對該系統(tǒng)的功能和原理認真研究和分析發(fā)現(xiàn)：該汽動給水泵屬于迷宮式密封系統(tǒng)，在正常運行時的密封水由回水母管流至U型的多級水封，再由多級水封回收到凝汽器里。而當系統(tǒng)停止運行時，鍋爐給水就會因失去抑制動力全部流出，密封水也是如此，這時單單靠U型多級水封收集回凝汽器已遠遠不能滿足排水的需要，某廠原有的無密封水排放至地溝的排放門，無法避免此種情況的發(fā)生。因此，為確保汽動給水泵緊急停運時不發(fā)生密封水回水不暢造成油中進水的情況，應設計密封水回水快開排地溝截門（電動或氣動門）。

3.2 設備、系統(tǒng)方面

為了更深一步挖掘排水不暢的原因，我們跟蹤調(diào)查了還有可能導致密封水回水不暢的原因：（1）從調(diào)試情況來看，該給水泵的泄荷水閥和密封水調(diào)節(jié)閥狀態(tài)良好，操作過程得到，正常運行。（2）由于無密封水壓差（密封水壓力與泄荷水壓差），只能根據(jù)密封水回水溫度進行簡單調(diào)節(jié)，無法做到精確控制、精確調(diào)節(jié)。（3）從Sulzer汽動給水泵的出廠記錄上來看，汽動給水泵密封軸套與襯套的間隙為在要求范圍之內(nèi)，結(jié)合實際運行情況，由間隙產(chǎn)生的影響也可以排除。（4）通過對現(xiàn)場設備的安裝跟蹤調(diào)查，多級水封的安裝制造為施工單位自己加工，目前未查找到四級水封的計算書，現(xiàn)場管道直徑與設計相符。在實際安裝過程中，多級水封安裝位置錯誤，因此無法保證密封水的回收，由此產(chǎn)生的影響是問題產(chǎn)生的主要因素。要求必須施工單位整改，并提供由其制造的多級水封的安裝制造、計算書。

4 某電廠1000MW機組汽動給水泵密封水系統(tǒng)改造

4.1 改造的必要性

汽動給水泵密封水系統(tǒng)回水不暢問題產(chǎn)生了一系列不良的后果：嚴重影響小機潤滑油油質(zhì)，威脅小機軸瓦、軸頸的運行安全；由于小機潤滑油、調(diào)節(jié)保安油均來自小機油箱，油中含水可能造成調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)部件銹蝕、卡澀，嚴重威脅小機的安全運行；造成凝結(jié)水白白流失，增大工質(zhì)損失；對現(xiàn)場文明生產(chǎn)有不良影響。

該問題如可以順利解決，將能夠完美避免因密封水的回流不暢造成小機的潤滑油變質(zhì)或者惡化，還可以保證整個機組的安全系數(shù)、減緩機組的健康水平下降等實際的問題，還能夠更好的保證1000MW機組的安全穩(wěn)定運行。

4.2 改造方案

針對汽動給水泵密封水控制原理、汽動給水泵在啟停泵前密封水是否外漏等問題，對各地同類型電廠中使用的同類型的機組使用效果進行了大范圍的調(diào)查和研究后提出以下改造的方案：endprint

方案一：增設汽動給水泵密封水壓差控制信號、密封水回水至地溝電動或氣動控制閥門，開關(guān)信號來自DCS系統(tǒng)，汽動給水泵轉(zhuǎn)速降低時，軸封密封水切換至直排地溝或直排凝汽器疏水擴容器。此方案為大部分采用迷宮密封電廠的原始設計。方案二：增設汽動給水泵密封水壓差控制信號、密封水回水至地溝電動或氣動控制閥門，開關(guān)信號來自DCS系統(tǒng)。安裝專門的密封水箱，利用大氣壓與凝汽器內(nèi)壓力的壓差將低位水箱的水吸入凝汽器中，利用調(diào)節(jié)閥的控制低位水箱液位保證凝汽器的真空不被破壞。

經(jīng)調(diào)研其他同類型電廠改造情況，并經(jīng)進行技術(shù)改造論證，最終采用方案二進行改造。

5 改造后某廠防止小汽輪機油中進水的密封水控制措施

5.1 小汽輪機正常運行中，密封水應采取以下措施防止小汽輪機油中進水

（1）密封水調(diào)節(jié)閥投入“自動”，調(diào)節(jié)應正常穩(wěn)定，保持差壓在90～110kPa范圍內(nèi)，調(diào)整壓差時以就地密封水回水溫度為準，且密封水回水溫度在60～70℃ 左右，回水室呼吸器不冒汽水，水腔室排水口不排水（或有微量滴水），密封水回水與凝結(jié)水溫度一致說明密封水壓力偏大；接近泄荷水溫度說明密封水壓力偏小。（2）發(fā)現(xiàn)汽動給水泵兩端密封水漏水，應立即結(jié)合回水溫度與漏水情況調(diào)節(jié)密封水差壓。（3）正常運行中凝結(jié)水泵切換及凝結(jié)水壓力不穩(wěn)定時注意汽動給水泵密封水的監(jiān)視及調(diào)整。

5.2 機組正常運行中汽動給水泵組停運時，應對密封水進行以下操作，防止小汽輪機油中進水

（1）調(diào)整汽動給水泵密封水回水箱至凝汽器調(diào)門開度，注意監(jiān)視大機真空變化。（2）在小汽輪機脫扣時密封水調(diào)節(jié)門切至手動，派人到就地檢查該汽動給水泵兩端不冒汽水。（3）汽動給水泵前置泵停運時，派人到就地檢查該汽動給水泵兩端不冒汽水，否則及時調(diào)整密封水差壓，汽動給水泵前置泵停轉(zhuǎn)后關(guān)閉密封水回水至汽動給水泵前置泵入口的泄荷閥。（4）汽動給水泵組需放水消壓時，待系統(tǒng)消壓后才能停運密封水。

5.3 機組正常運行中汽動給水泵組投運時，應對密封水進行以下操作，防止小汽輪機油中進水

（1）先投入汽動給水泵密封水，再對系統(tǒng)進行注水。（2）啟動汽動給水泵前置泵前，打開密封水回水至汽動給水泵前置泵入口的泄荷閥。啟動時派人到就地檢查汽動給水泵兩端不冒水。（3）小汽輪機沖轉(zhuǎn)時，派人到就地檢查該汽動給水泵兩端不冒汽水，否則及時調(diào)整密封水差壓。

參考文獻：

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