論對低位水系統的改造

馬海力

摘要：通過對低位水系統進行改造，解決低位水系統出口管道過細，泵出力不足，故障時低位水箱滿水問題。

關鍵詞：低位水泵，回收，溢流，浪費，改造

一、低位水系統概述

我公司動力車間一期有2臺汽輪發電機組，機組型號為B30-8.83/0.981+CN75-8.83/0.981。

一期低位水系統設計有一個低位水箱，兩臺低位水泵。低位水箱設置于地面以下，主要收集汽機啟動時的各路蒸汽管道疏水、低壓疏水、疏水膨脹箱疏水，高加就地放水等。通過低位水泵將水打到疏水箱，再通過疏水泵送至除氧器。

低位水箱尺寸為1.7m*1.5m*1.5m，設有就地磁翻板液位計及遠傳液位計，液位高時低位水泵自啟，將水打至疏水箱回收利用，液位低時自動停止。

兩臺低位水泵型號為KCZ32/160，轉速2900r/min，揚程：35m，流量：12.5m3/h;電機電流 15A，380v。

二、問題描述

自2017年系統投運以來，低位水系統經常出現低位水箱滿水現象，水溢流至低位水坑，需用潛水泵抽至地溝排放，造成了大量清潔疏水的浪費。當潛水泵故障處理時，更換潛水泵不及時，甚至出現低位水泵被淹的現象。

（一）低位水箱液位上漲速度

如附表1，低位水泵停泵時的平均液位為293mm，啟泵時的平均液位為658mm;

停泵期間上漲液位=啟泵時平均液位-停泵時平均液位=658-293=365mm

平均停泵時間為13min

停泵期間液位平均上漲速度=停泵期間上漲液位÷平均停泵時間=365÷13=28.1mm/min

（二）低位水泵平均打水量

低位水泵平均停泵時間為13min，平均運行時間為95min，

一個周期內液位平均上漲時間=平均停泵時間+平均運行時間=13+95=108min

低位水泵打出的液位=停泵期間液位平均上漲速度x一個周期內液位平均上漲時間

=28.1x108=3026mm

低位水泵平均打水量=1.7x1.5x（3026÷1000）=7.7m3

（三）低位水泵出力

低位水泵出力=平均打水量÷平均運行時間=7.7÷（95÷60）=4.9m3/h

有上可見，低位水泵每次運行時間較長，平均達95min。而且泵出力差，平均只有4.9m3/h，達低于設計值12.5m3/h。

三、處理方法

經過上面計算，發現低位水泵出力嚴重不足，判斷是可能是泵入口堵塞或葉輪損壞，或出入口閥門未開到位造成。另外泵運行時間過長，可能是疏水量過大造成。

（一）系統檢查調整

對于可能的疏水量過大，導致低位水泵打不及。經過對系統梳理查找，發現系統投運后低位水箱增加了許多疏水，如外供蒸汽疏水、高加疏水就地排放、汽機汽缸中分面疏水等。經過暫時調整關小外供蒸汽疏水及汽機汽缸中分面疏水，關小汽封加熱器進汽擋板，更換內漏的高加疏水就地排放閥等，確實縮短了低位水泵每次的運行時間，但通過計算發現泵出力沒有大的變化。

另外通過對低位水泵拆卸檢修，發現泵出入口沒有堵塞，葉輪沒有損壞，出入口閥門也開關到位，排除設備故障原因。

（二）低位水系統改造

經過再次對系統仔細檢查，發現低位水泵入口管徑為DN80，出口管徑DN65，經過變徑后，管道變為DN32送至低位水箱。

另外通過對比二期低位水箱，機組及疏水情況均相同，低位水箱大小相差不大。二期低位水箱自投用后從未出現過疏水打不及，水坑被淹的情況。二期低位水泵揚程：35m，流量：25m3/h;水泵入口管道DN80，出口管道DN65。

通過對比發現，一期低位水泵設計過小，流量比二期低一倍;入口管徑相同，出口管道管徑為二期的1/2。一期疏水系統的問題主要應該是低位水泵設計出力過小，另外出口管徑過細，水無法順暢送出造成的。

在運行時發現其中2#低位水泵出力明顯比1#泵差，且經常出現泵不打水的情況，經過多次檢修情況沒有好轉。

因此決定在系統大修時針對以上兩種問題對系統進行改造。

在庫房找到一臺閑置多年的臥式管道離心泵，型號為KGWR80-160，轉速2900r/min，揚程：32m，流量：50m3/h，效率71%;電流15A。經電氣檢查該泵完好，可以使用。決定將2#低位水泵拆除，更換上該泵。

改造時將該泵入口管徑保持DN80不變，出入口管道分別設置隔離閥門，出口閥后設置逆止閥，將原去疏水箱的DN32總管拆除，改成DN80的管道。

將1#低位水泵出口閥門增加逆止閥，出口DN32管到接至DN80總管。

一期低位水系統改造后，啟動1#給水泵，低位水系統運行情況如下：

1. 低位水箱液位上漲速度

如附表2，低位水泵停泵時的平均液位為293mm，啟泵時的平均液位為657mm;

停泵期間上漲液位=啟泵時平均液位-停泵時平均液位=657-293=364mm

平均停泵時間為15min

停泵期間液位平均上漲速度=停泵期間上漲液位÷平均停泵時間=364÷15=25mm/min

2. 低位水泵平均打水量

低位水泵平均停泵時間為15min，平均運行時間為6min，

一個周期內液位平均上漲時間=平均停泵時間+平均運行時間=15+6=21min

低位水泵打出的液位=停泵期間液位平均上漲速度x一個周期內液位平均上漲時間

=25x21=525mm

低位水泵平均打水量=1.7x1.5x（525÷1000）=1.3m3

3. 低位水泵出力

低位水泵出力=平均打水量÷平均運行時間=1.3÷（6÷60）=12.9m3/h

四、改造結果

通過系統改造，低位水泵每次平均運行時間從95min降低至6min;泵出力從4.9m3/h提高至12.9m3/h，與泵設計出力12.5m3/h基本一致。

五、結束語

通過對低位水系統的改造，解決了低位水系統出力不足，低位水箱內的水經常排至地溝的問題，降低了運行工人的勞動強度，解決了現場運行的難題，確保疏水的安全回收利用，實現了節能環保。

參考文獻

[1]《蒸汽供熱系統凝結水回收及蒸汽疏水閥技術管理要求》（GB T 12712-1991）。

[2]《火力發電廠汽水管道設計規范》（DL T 5054-2016）。