旺隆熱電廠給水泵密封水回水系統改造

李煜

（廣州市旺隆熱電有限公司，廣東 廣州 511340）

1 項目背景

圖1 多級U型水封

1.1 廠家的初始設計

旺隆熱電廠投產時，廠家設計的給水泵密封水回水裝置采用多級水封直接回至凝汽器模式，其多級U形水封結構如圖1所示。因為多級U形水封，如若漏入空氣，則極易造成破壞，而一旦水封破壞則可能導致：（1）密封水回水不暢而致使給水泵油中進水。（2）凝汽器真空值下降。

1.2 回水系統的第一次改造

基于以上給水泵密封水回水系統中多級U形水封的缺點，公司經研究決定把給水泵密封水回水裝置改為低位水箱的模式。如圖2所示。

圖2 第一次改造后的給水泵密封水回水圖

此次改造取消了多級U形水封裝置，采用給水泵密封水先回低位水箱，水箱通過浮球閥調節水位，保持水位到一定的高度。同時當水位過高時，通過水箱上的溢流閥把過多的水排出水箱之外。這樣設計的好處是：（1）給水泵密封水回水工況的變化不會影響到凝汽器的真空值。（2）不會因為多級U形水封節流調節情況而導致密封水回水不暢。（3）沒有多級U形水封，就不會存在U形水封水封破壞的現象。根據圖2，由于第二次改造后的給水泵密封水回水沒有直排至低位水箱，而是管道先到地下，然后再向上進入低位水箱。由于回水管道的彎曲布置，使給水泵密封水在回水的過程中產生了一定的動能損失。這些動能損失在正常運行時候并沒有給水密封水回水帶來什么影響，但是在除氧器壓力波動、凝結水泵運行異常、給水泵檢修恢復備用的過程中，由于給水泵密封水進水壓力或給水泵泵體壓力的波動，而密封水回水流速不足的情況下，就會容易導致密封水油中進水。

2 項目意義

電廠給水泵的任務是保證鍋爐的安全用水，其運行狀態的好壞直接影響到發電廠的安全、經濟運行。所以保證給水泵安全、經濟運行，是發電廠運行工作的主要任務之一。旺隆熱電廠DGT440—140型電動給水泵由大功率三相交流電動機驅動，由液力耦合器進行轉速調節。液力耦合器的調速是靠輪與渦輪腔室中的工作油量的多少來調節轉速的。旺隆熱電廠液力耦合器的調速油和給水泵潤滑的工作潤滑油是由管道連接在一起的。如果密封水從軸端漏入給水泵油系統的話，不但給水泵液力耦合器的工作油油質要受損，更嚴重的是給水泵軸端的潤滑油油質也要受損。給水泵對液力耦合器工作油和軸承潤滑油的要求是：具有良好的潤滑性能及抗腐蝕、抗氧化、抗磨損性能和低溫啟動性能。如果油中水分含量過多，將直接影響潤滑油的潤滑性能，使油膜不易形成或保持，將導致偶合器軸瓦與軸頸直接接觸使機件磨損加劇。潤滑油中混入水后，會與水發生親和作用而使油液乳化生成乳濁液，降低了潤滑性能。同時，水與潤滑油中的硫、氯離子作用生成硫酸和鹽酸，將加速潤滑油的劣化，使潤滑油失去潤滑作用。而一旦給水泵油失去潤滑作用，將嚴重危害給水泵的安全運行，極易導致給水泵軸瓦磨損、振動變大等問題。如若在沒有備用給水泵的情況下，運行給水泵油中進水，那么汽輪發電機組將只能停機處理！所以，如何讓給水泵正常運行，不讓給水泵油中進水是關系到汽輪發電機組能否正常運行的基本條件。

3 項目實施原理

流體在管道內的能量損失分為局部損失和沿程損失，通過改造減少流體在管道的能量損失，從而使給水泵密封水回水更加順暢。

4 實施過程

如圖3所示。

圖3 第二次改造后的給水泵密封水回水圖

把給水泵密封水回水至低位水箱的那節彎管，換成直管。這樣便減少了流體在管道內的沿程損失和局部損失。通過這樣的改造來提高給水泵密封水回水的流速，從而讓給水泵油中不會進水。給水泵密封水回水系統經過第二次改造后取得了良好的效果，持續運行幾周后給水泵油中水分含量基本上處于不變的狀態。而在第二次改造前給水泵油中含水量的變化跟時間成正相關（第二次改造前后，給水泵油中含水量對應的關系見附表1)。

5 創新點

第一次改造基于公司找出了給水泵密封水回水系統中影響真空的根源，而不是在本來就有設計缺陷的多級U形水封回水系統上修修補補。不僅節約了寶貴的時間用來開展其他研究項目，同時也完美地解決了該系統容易在事故情況下降低凝汽器真空的安全經濟性問題。第二次改造公司沒有增添或減少任何設備，只微微調整了一下管道的布置就取得了四兩撥千斤的效果。

6 安全經濟效益

安全效益：第一次改造公司只用極少的資金（增設了一個低位水箱）就徹底根除了給水泵密封水系統在事故情況下導致凝汽器真空下降的嚴重問題，避免了機組因此問題而發生事故停機，從而讓機組更安全地運行。經濟效益：因為給水泵油中進水情況發生后，通常都要進行長時間的濾油或者換油，不但浪費了人力而且還浪費了財力。而第二次改造在基本上零投入的情況下，完美解決了旺隆電廠自投產以來給水泵油中進水的難題。通過這次改造之后，公司基本上杜絕了給水泵油中進水的情況發生。從根本上減少了工作人員的濾油次數，保證了給水泵油的質量，減少了換油的幾率，促進了機組的安全經濟運行，為國家節能減排做出了自己的貢獻。

附表1。

表1 改造前后給水泵油中含水量情況統計表