汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水分析與治理

王 磊

（神華河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電生產(chǎn)部，河北 保定 073000）

1 汽動(dòng)給水泵構(gòu)造簡(jiǎn)介

神華河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)定洲電廠）一期工程兩臺(tái)機(jī)組（2×600 MW）給水系統(tǒng)由兩臺(tái)50%容量汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)30%容量電動(dòng)給水泵組成。其中，汽動(dòng)給水泵制造廠家為上海電力修造總廠,該泵為水平、離心、多級(jí)筒體式。

定洲電廠汽動(dòng)給水泵的軸端密封方式為非接觸式迷宮式密封。迷宮密封系統(tǒng)是通過(guò)間隙節(jié)流減壓的密封。流體經(jīng)過(guò)許多節(jié)流間隙與膨脹空腔組成的通道，經(jīng)過(guò)多次節(jié)流而產(chǎn)生很大的能量損耗，流體壓力大為下降，使流體難于滲漏，以達(dá)到密封目的。該給水泵軸端密封系統(tǒng)具體為一種“壓力受控泄荷型”裝置，在固定襯套上加工有高低不同的同心圓，在旋轉(zhuǎn)軸套的外圓加工成反螺旋槽，利用外供密封水實(shí)現(xiàn)泄荷密封。密封水進(jìn)入泵內(nèi)的軸套與襯套之間的密封室內(nèi)，一部分流量在軸套與襯套內(nèi)，與來(lái)自泵內(nèi)的給水混合后流向前置泵進(jìn)口進(jìn)行泄荷。只要調(diào)整密封水壓力保持高于前置泵的入口壓力，可保證泵運(yùn)行時(shí)泵內(nèi)給水不會(huì)泄漏出來(lái)；還有一部分密封水在軸套和襯套內(nèi)向軸頸外端流出，經(jīng)U型管水封回到凝汽器或排至地溝。當(dāng)汽泵處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，凝結(jié)密封水壓力略高于泵的進(jìn)口壓力，以保證泵內(nèi)給水不會(huì)泄漏出來(lái)。汽泵密封水系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1 汽泵密封水系統(tǒng)

2 汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水事件統(tǒng)計(jì)

定洲電廠一期工程自投產(chǎn)以來(lái)多次出現(xiàn)汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水的情況，2011年汽動(dòng)給水泵油中進(jìn)水情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1所示。

從表1統(tǒng)計(jì)可以看出，汽泵潤(rùn)滑油進(jìn)水次數(shù)多，進(jìn)水程度較重，大部分情況下進(jìn)水量達(dá)到1 500 mg/L以上。從表1統(tǒng)計(jì)可發(fā)現(xiàn)，汽泵啟停時(shí)進(jìn)水情況較多。

表1 2011年汽泵油中進(jìn)水情況統(tǒng)計(jì)

3 汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水原因分析

汽泵油中進(jìn)水有以下幾種可能原因。

3.1 冷油器泄漏

此種原因可能性很大。若汽泵潤(rùn)滑油冷卻水壓大于潤(rùn)滑油壓力，如果汽泵潤(rùn)滑油冷卻器泄漏時(shí)，冷卻水會(huì)泄漏至潤(rùn)滑油中，導(dǎo)致油中進(jìn)水。但是除2011年3月11日外，多次對(duì)冷油器查漏均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)具體的泄漏點(diǎn)。此種原因可以排除。

3.2 油箱密封不嚴(yán)，水進(jìn)入油箱

此種可能性較小，已經(jīng)對(duì)油箱進(jìn)行了檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。此種原因也可以排除。

3.3 小機(jī)汽封壓力調(diào)整不當(dāng)，蒸汽漏入潤(rùn)滑油中

小汽機(jī)的軸封供汽取自主機(jī)低壓軸封母管，壓力由調(diào)節(jié)門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)多個(gè)月的軸封供汽壓力進(jìn)行分析，軸封供汽壓力穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)波動(dòng)大或異常升高等情況，同時(shí)，巡檢過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)小機(jī)軸端出現(xiàn)過(guò)冒汽現(xiàn)象。不存在蒸汽漏入潤(rùn)滑油中的情況。

3.4 汽泵密封水異常導(dǎo)致進(jìn)入潤(rùn)滑油中

汽泵的端部采用迷宮式密封，密封水水源來(lái)自凝結(jié)水泵出口，壓力由調(diào)節(jié)門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制密封水差壓50~100 kPa。對(duì)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)密封水供水壓力、密封水差壓、密封水泄水溫度、密封水供水調(diào)節(jié)門(mén)開(kāi)度等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)波動(dòng)大或異常升高等情況，巡檢過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)汽泵軸端存在冒水現(xiàn)象。汽泵運(yùn)行時(shí)，每星期一對(duì)汽泵潤(rùn)滑油進(jìn)行采樣，僅在2011年3月11日采樣化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)11汽泵潤(rùn)滑油中存在少量水分，后經(jīng)冷卻器解體檢查發(fā)現(xiàn)，11汽泵潤(rùn)滑油冷卻器存在漏點(diǎn)。

3.5 汽泵啟停操作控制不當(dāng)

從表1統(tǒng)計(jì)中不難發(fā)現(xiàn)，汽泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水現(xiàn)象絕大多數(shù)情況是發(fā)生在汽泵啟動(dòng)或停運(yùn)階段，所以，如何正確操作汽動(dòng)給水泵啟停是減少汽泵油中進(jìn)水的主要原因。

4 汽動(dòng)給水泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水治理方案

針對(duì)定洲電廠汽泵油中進(jìn)水多發(fā)生在汽泵啟停過(guò)程中的情況，作者通過(guò)對(duì)汽泵多次啟停過(guò)程中密封水調(diào)節(jié)試驗(yàn)，摸索出一套成功的操作方法，從而有效地控制了汽泵油中進(jìn)水現(xiàn)象。具體防范措施如下。

4.1 汽泵啟動(dòng)過(guò)程防止油中進(jìn)水的措施

①汽泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)啟動(dòng)后及時(shí)投入濾油機(jī)運(yùn)行，及時(shí)濾出可能漏入油中的水分。②汽泵注水前，應(yīng)首先開(kāi)啟密封水回水至地溝手動(dòng)門(mén)，防止密封水回水不暢。③在準(zhǔn)備開(kāi)啟汽動(dòng)給水泵前，先進(jìn)行泵體注水，再投密封水。防止投密封水過(guò)早造成密封水溢出。④密封水投入后，注意觀察密封水壓力變化和回水情況，防止泵內(nèi)給水或密封水由軸端浸入油檔。對(duì)汽泵端部出水進(jìn)行檢查。⑤前置泵啟動(dòng)前，應(yīng)根據(jù)汽泵端部泄流情況調(diào)整密封水壓力，同時(shí)保證密封水回水溫度40～50℃。（當(dāng)回水溫度大于50℃時(shí)，說(shuō)明密封水壓力低，較熱的給水從軸端漏出導(dǎo)致油中進(jìn)水。反之，當(dāng)回水溫度小于40℃時(shí)，說(shuō)明密封水壓力過(guò)高，凝結(jié)水從汽泵軸端漏出導(dǎo)致油中進(jìn)水。）⑥在啟動(dòng)前置泵同時(shí)，開(kāi)啟汽泵密封水一檔泄水至低壓給水（卸荷水）手動(dòng)門(mén)（盡量縮短兩者的操作時(shí)間，防止給水或密封水漏入油中）。⑦前置泵啟動(dòng)后，根據(jù)密封水差壓、密封水回水溫度、端部泄漏等變化情況，調(diào)整密封水壓力，必要時(shí)可解除密封水自動(dòng)，手動(dòng)調(diào)整。⑧給水泵啟動(dòng)過(guò)程中，前置泵啟動(dòng)后到?jīng)_小機(jī)至1 800 rpm之間盡量縮短時(shí)間，從而避免汽動(dòng)給水泵低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)反螺旋式的密封效果較差造成油中進(jìn)水。⑨汽泵接帶負(fù)荷運(yùn)行正常，機(jī)組真空正常，將密封水回水切至凝汽器。

4.2 汽泵停運(yùn)或事故跳閘后防止油中進(jìn)水的措施

①防止密封水壓力調(diào)整不當(dāng)造成機(jī)組真空破壞，汽泵停運(yùn)或跳閘后迅速將汽泵密封水由凝汽器切至地溝。②根據(jù)汽泵端部泄流情況調(diào)整密封水壓力，控制密封水回水溫度在40～50℃。③汽泵前置泵停運(yùn)后，立即關(guān)閉汽泵密封水一檔泄水至低壓給水（卸荷水）手動(dòng)門(mén)。④檢查汽泵密封水調(diào)節(jié)門(mén)自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)作正常、差壓正常，否則切至手動(dòng)并調(diào)整密封水差壓。⑤正常停運(yùn)汽泵后，注意檢查汽泵出口門(mén)關(guān)閉正常。前置泵停運(yùn)后，關(guān)閉汽泵前置泵入口電動(dòng)門(mén)，關(guān)閉汽泵加藥門(mén)，關(guān)閉再循環(huán)前后手門(mén)，稍開(kāi)前置泵入口濾網(wǎng)放水門(mén)，關(guān)閉密封水供水門(mén)。將汽泵泵體進(jìn)行放水，徹底切斷水源，從而避免油中進(jìn)水。

表2 2012年汽泵油中進(jìn)水情況統(tǒng)計(jì)

通過(guò)采取如上所述操作方法后，對(duì)定洲電廠一期工程2012年汽泵12次啟停操作進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)監(jiān)督統(tǒng)計(jì)，汽泵潤(rùn)滑油中含水得到有效控制，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)調(diào)整優(yōu)化，控制效果明顯，有效地避免了汽泵油中進(jìn)水這類(lèi)不安全事件的發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于軸端密封方式為非接觸式迷宮式密封的汽動(dòng)給水泵，在系統(tǒng)啟停過(guò)程中由于調(diào)節(jié)不當(dāng)，容易出現(xiàn)汽泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水。

采取上述有效的控制方式，汽泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水量明顯得到改善，降低了油中進(jìn)水的概率。

由于非接觸式迷宮式密封的汽動(dòng)給水泵的構(gòu)造原因，容易出現(xiàn)密封水外泄，可以考慮在汽泵軸端增加一路壓縮空氣，在軸端形成氣幕保護(hù)，防止密封水外泄，從而有效解決汽泵潤(rùn)滑油中進(jìn)水這一難題。