汽動給水泵密封水對真空影響及解決措施

摘要：分析影響某公司蒸汽給水泵1050MW機組密封水系統運行過程中冷凝器真空的因素，并通過改變運行方式觀察真空參數的變化。找出直接導致真空下降的因素，經過調整優化，維持機組最佳真空狀態，提高機組效率。

關鍵詞：蒸汽進料泵 密封回水 冷凝器真空

某發電公司在#4機組調試期間，機組運行時，兩次對#4機汽動給水泵密封水由外排回收至凝汽器操作時，有一個無法建立的水封，導致冷凝器真空度持續下降。經過實際運行試驗，發現當蒸汽泵的密封水排放回地溝時，冷凝器的真空度將逐漸升高并恢復到先前的值；當蒸汽供給水回水返回冷凝器時，冷凝器的真空再次下降。因此，可以判斷進入蒸汽水泵的密封回水系統的泄漏空氣直接影響冷凝器真空。

1.概述：該公司的裝置配備了由SAIC生產的2×50B-MCR蒸汽進料泵。整套設置在蒸汽機房內，蒸汽頭泵和蒸汽泵同軸向上排氣模式為0米。進料泵小型機的蒸汽源來自機器的四級抽汽和輔助蒸汽主管。密封的冷卻水是冷凝水，密封的回水通常通過多級水密封返回主冷凝器。

2.密封水回水水封切換操作過程

機組啟動后，負荷400MW，真空-92.9KPa，首次對汽泵密封水多級水封進行注水排空過程中，多級水封至凝汽器手動閥全關，底部排污手動閥全關，兩個多級水封頂部排氣手動閥全開，凝補水至水封注水手動閥全開，密封水外排至凝坑手動閥關至開度1/3有截流效果對多級水封進行注水。外排至凝坑手動閥門關至截流后一分鐘內頂部排氣手動閥有氣體排出，數分鐘后頂部排氣手動閥無連續水流且無排氣吸氣現象，并發現4B汽泵非驅動端有連續水流冒出，故稍開水封至凝汽器手動閥，汽泵軸端冒水現象消失，同時快關外排地溝手動閥，而后慢開水封至凝汽器手動閥，操作過程中真空有下降且速度較快，集中控制操作員命令將給水密封水立即切回排水管。

第二次操作經調試要求保持原水封注水方式，控制4B汽泵軸端冒水量不大情況下對水封注水，五六分鐘后多級水封頂部排氣均有連續水流流出，關閉排氣手動閥后稍開水封至凝汽器手動閥并快關密封水外排至凝坑手動閥，外排至凝泵坑手動閥門全關后緩慢全開多級水封到凝汽器手動閥，操作過程真空無明顯下降，水封至凝汽器手動閥門全開后三分鐘左右真空開始持續下降，并且無回頭趨勢，故立即將密封水切回至排地溝。

3.凝汽器真空泄露原因分析

在正常運行期間，蒸汽泵的密封水的回水通過水密封裝置排放到大型冷凝器。 將水完全密封回水封裝置的手動密封門，冷凝器真空度逐漸升至正常值；如果將蒸汽密封水切回冷凝器，經過一段時間后，冷凝器真空度下降，這證明密封水的回水有空氣被帶入，并且水密封裝置是緊密的。由于從水封到冷凝器的管道間接來自水封第三級的頂部，因此密封頂部有空間。在密封水的回水中泄漏的空氣積聚在水密封裝置的頂部，并且在空氣積聚到一定程度后，水密封裝置中的水密封被破壞。結果，密封的回水管中的氣體和水混入冷凝器中，導致真空度下降。

第一次操作中，密封水切至水封運行后凝汽器真空一直在下降，最大可能原因為水封注水不完全，部分空氣積聚在水封上部死角，導致密封水切至水封運行后水封無法建立，水封密封性不完全致使凝汽器真空下降。

3.1密封水供水壓力低

當密封水的入口水壓降低時，從密封水泄漏到軸和密封裝置之間的間隙的水量減少。水未完全填充在密封的回水管中，積聚的空氣可以通過軸端間隙進入密封的回水管。密封水攜帶的泄漏空氣聚集在水封頂部。當密封水壓低時，密封水回水所攜帶的空氣量增加，并且水密封裝置中的水密封被迅速破壞。冷凝器泄漏大量空氣，導致真空下降得更快。軸端結構如下圖。

這可能也是第二次切換操作中冷凝器漏真空的原因之一。第二次操作中水封注水時水封頂部排氣門已經有連續水流流出，立即關閉排氣門開始密封水切換至水封操作，操作完成后真空未有明顯下降，幾分鐘后盤上告知真空開始持續下降無穩定趨勢，故再次將密封水恢復外排。分析可能為汽泵密封水調門開度不足，密封水回收手動門全開情況下，密封水回水管道中壓力過低，管道中充滿度不足，軸端吸氣進入破壞水封。而現場中4A汽泵密封水回水管道距離水封較遠且水平布置可大量存氣，單從密封水供水壓力低這一條件分析，4A汽泵軸端吸氣可能較大。

3.2水封至凝汽器閥門開度過大

同上，水封至凝汽器閥門開度過大造成密封水回水管道中壓力過低，管道中充滿度不足，軸端吸氣進入破壞水封。水封裝置布置如下圖，水封裝置僅通過一個手動閥與凝汽器相連，如果開口太大，冷凝器內的真空將直接降低密封回水管中的壓力并破壞水封。

3.解決措施

通過分析蒸汽泵密封回水系統泄漏到空氣中的原因，最終發現主要原因，即水密封裝置返回冷凝器，手動閥門開度過大。解決方案是將小型水封裝置關閉回冷凝器手動閥，使密封回水管處于滿水狀態，提高密封水回水壓力，有效減少空氣泄漏進入。但是如果密封回水管的手動門的開度太小，返回密封水的水將不會平滑，導致軸端的水噴射或軸承中進水。因此，在關閉小型密封回水手動閥的同時，應密切監控蒸汽供給泵的運行狀態。確保軸端不會泄漏，以確保蒸汽供給泵的安全運行。

據了解，最近一次水封投運成功狀態為汽泵密封水進水調門開度增大至53，水封裝置至凝汽器手動閥開度僅有8圈，凝補水至水封注水手動閥保持全開狀態，真空由水封投運前的-93KPa穩定至-92.7KPa，機組負荷400 MW穩定運行，說明措施是正確可行的。

4.結語及建議

在蒸汽泵密封水系統運行過程中，在進行小型機械給水泵的密封水回收時，必須注意兩個重要問題，以避免機組真空下降。首先，返回密封水的水不暢通，這將導致蒸汽泵軸噴水。第二，返回到密封水中的水量很小，并且當返回管中的水的充滿度不足時，空氣泄漏到冷凝器中，導致冷凝器在真空中下降。所以建議在切換密封水時一定要確認就地系統運行正常；在切換之前一定要對多級水封進行注水排空，防止多級水封內殘留的空氣對凝汽器真空造成異常波動；在操作切換過程中要加強與盤上人員聯系，防止凝汽器真空出現異常波動；關閉手動門外的密封水后，如果沒有異常，應將多級水封快速打開至冷凝器手動門。防止給水泵的回水不良返回，壓力升高，導致小油中的水影響裝置的運行。

作者簡介：張斌（1978年，男，熱動工程師，從事電廠運營管理工作）

參考文獻：

[1] 洪立 石元 汽泵密封水系統對凝汽器真空的影響分析及對策 《廣西電力》 2010年2期

[2] 黃振霞 王靖軼 劉峰 給水泵密封水系統對機組安全運行的影響 《河北電力技術》 2004年3期