1000MW機(jī)組汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)改造

諶麗++吳春潮

摘 要：針對(duì)汽動(dòng)給水泵密封水回水不暢的問(wèn)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(dòng)給水泵在運(yùn)行、跳閘、停運(yùn)狀態(tài)下防止油中進(jìn)水的密封水控制措施。

關(guān)鍵詞：汽動(dòng)給水泵；密封水回水不暢；改造控制

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

某廠一期2×1000MW機(jī)組汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)在機(jī)組啟、停運(yùn)過(guò)程中尤其是機(jī)組緊急停機(jī)或汽動(dòng)給水泵停運(yùn)過(guò)程中，由于密封水系統(tǒng)回水不暢，導(dǎo)致回水進(jìn)入小機(jī)油系統(tǒng)中，造成小機(jī)潤(rùn)滑油油質(zhì)乳化，降低小機(jī)軸瓦潤(rùn)滑效果，影響到了小汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文就其原因進(jìn)行了分析，提出了汽動(dòng)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(dòng)給水泵在運(yùn)行、跳閘、停運(yùn)狀態(tài)下防止油中進(jìn)水的密封水控制措施。

1 某廠一期2×1000MW機(jī)組汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)簡(jiǎn)介

某廠一期工程安裝兩臺(tái)上海汽輪機(jī)有限公司引進(jìn)德國(guó)西門子技術(shù)生產(chǎn)的1000MW超超臨界汽輪機(jī)，型號(hào)為N1000-26.25/600/600（TC4F），汽輪機(jī)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(jī)、采用八級(jí)回?zé)岢槠?。該機(jī)組所用的汽動(dòng)給水泵組為Sulzer公司生產(chǎn)的HPT 400-490-6s型汽動(dòng)給水泵、HZB303-720型前置泵，該型號(hào)汽動(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)給水泵的密封功能。

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，密封水會(huì)分兩路從給水泵的平衡腔室和前置泵進(jìn)口順著迷宮密封泄出（如圖1）；在把汽動(dòng)給水泵用作備用泵的情況下，密封水會(huì)沿著迷宮密封泄出。每臺(tái)泵都會(huì)有兩只迷宮，分別在自由端和傳動(dòng)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(dòng)給水泵密封水調(diào)節(jié)閥位置安裝在汽機(jī)房8.6米層，汽動(dòng)給水泵安裝在17米層。

2 某廠汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

某電廠2×1000MW機(jī)組在調(diào)試期間，我們通過(guò)跟蹤發(fā)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵密封水存在以下問(wèn)題：

（1）汽動(dòng)給水泵泵組注水前，按照規(guī)定應(yīng)先投入密封水，但密封水投入后僅靠至凝汽器的U形多級(jí)水封回水，無(wú)法確?；厮畷惩?。在密封水調(diào)門開度僅為2%時(shí)，汽動(dòng)給水泵軸端漏水嚴(yán)重，水通過(guò)汽動(dòng)給水泵油水隔離腔室的呼吸罩、放水小孔向外泄漏，同時(shí)水進(jìn)入了汽動(dòng)給水泵軸承室，使?jié)櫥椭写罅繋?、油箱油位升高。?）多級(jí)水封安裝位置錯(cuò)誤。施工單位將多級(jí)水封安裝在汽機(jī)房8.6m（設(shè)計(jì)在0m），機(jī)組抽真空過(guò)程中多級(jí)水封無(wú)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(yàn)，某廠需要增設(shè)密封水排地溝電動(dòng)截門，以便當(dāng)設(shè)備需要緊急停機(jī)時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到密封水的排泄點(diǎn)，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(huì)進(jìn)入軸承室，滲透到潤(rùn)滑油中破壞油質(zhì)，影響到設(shè)備的軸承、油動(dòng)機(jī)等重要零部件的使用壽命和安全運(yùn)行。

3 汽動(dòng)給水泵密封水回水不暢問(wèn)題分析

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

3.1 運(yùn)行及操作方面

通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的功能和原理認(rèn)真研究和分析發(fā)現(xiàn)：該汽動(dòng)給水泵屬于迷宮式密封系統(tǒng)，在正常運(yùn)行時(shí)的密封水由回水母管流至U型的多級(jí)水封，再由多級(jí)水封回收到凝汽器里。而當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，鍋爐給水就會(huì)因失去抑制動(dòng)力全部流出，密封水也是如此，這時(shí)單單靠U型多級(jí)水封收集回凝汽器已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足排水的需要，某廠原有的無(wú)密封水排放至地溝的排放門，無(wú)法避免此種情況的發(fā)生。因此，為確保汽動(dòng)給水泵緊急停運(yùn)時(shí)不發(fā)生密封水回水不暢造成油中進(jìn)水的情況，應(yīng)設(shè)計(jì)密封水回水快開排地溝截門（電動(dòng)或氣動(dòng)門）。

3.2 設(shè)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(dǎo)致密封水回水不暢的原因：（1）從調(diào)試情況來(lái)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(guò)程得到，正常運(yùn)行。（2）由于無(wú)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(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)，無(wú)法做到精確控制、精確調(diào)節(jié)。（3）從Sulzer汽動(dòng)給水泵的出廠記錄上來(lái)看，汽動(dòng)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(shí)際運(yùn)行情況，由間隙產(chǎn)生的影響也可以排除。（4）通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝跟蹤調(diào)查，多級(jí)水封的安裝制造為施工單位自己加工，目前未查找到四級(jí)水封的計(jì)算書，現(xiàn)場(chǎng)管道直徑與設(shè)計(jì)相符。在實(shí)際安裝過(guò)程中，多級(jí)水封安裝位置錯(cuò)誤，因此無(wú)法保證密封水的回收，由此產(chǎn)生的影響是問(wèn)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(jí)水封的安裝制造、計(jì)算書。

4 某電廠1000MW機(jī)組汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)改造

4.1 改造的必要性

汽動(dòng)給水泵密封水系統(tǒng)回水不暢問(wèn)題產(chǎn)生了一系列不良的后果：嚴(yán)重影響小機(jī)潤(rùn)滑油油質(zhì)，威脅小機(jī)軸瓦、軸頸的運(yùn)行安全；由于小機(jī)潤(rùn)滑油、調(diào)節(jié)保安油均來(lái)自小機(jī)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(yán)重威脅小機(jī)的安全運(yùn)行；造成凝結(jié)水白白流失，增大工質(zhì)損失；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)有不良影響。

該問(wèn)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(jī)的潤(rùn)滑油變質(zhì)或者惡化，還可以保證整個(gè)機(jī)組的安全系數(shù)、減緩機(jī)組的健康水平下降等實(shí)際的問(wèn)題，還能夠更好的保證1000MW機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 改造方案

針對(duì)汽動(dòng)給水泵密封水控制原理、汽動(dòng)給水泵在啟停泵前密封水是否外漏等問(wèn)題，對(duì)各地同類型電廠中使用的同類型的機(jī)組使用效果進(jìn)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(shè)汽動(dòng)給水泵密封水壓差控制信號(hào)、密封水回水至地溝電動(dòng)或氣動(dòng)控制閥門，開關(guān)信號(hào)來(lái)自DCS系統(tǒng)，汽動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)，軸封密封水切換至直排地溝或直排凝汽器疏水?dāng)U容器。此方案為大部分采用迷宮密封電廠的原始設(shè)計(jì)。方案二：增設(shè)汽動(dòng)給水泵密封水壓差控制信號(hào)、密封水回水至地溝電動(dòng)或氣動(dòng)控制閥門，開關(guān)信號(hào)來(lái)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(jìn)行技術(shù)改造論證，最終采用方案二進(jìn)行改造。

5 改造后某廠防止小汽輪機(jī)油中進(jìn)水的密封水控制措施

5.1 小汽輪機(jī)正常運(yùn)行中，密封水應(yīng)采取以下措施防止小汽輪機(jī)油中進(jìn)水

（1）密封水調(diào)節(jié)閥投入“自動(dòng)”，調(diào)節(jié)應(yīng)正常穩(wěn)定，保持差壓在90～110kPa范圍內(nèi)，調(diào)整壓差時(shí)以就地密封水回水溫度為準(zhǔn)，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(shuō)明密封水壓力偏大；接近泄荷水溫度說(shuō)明密封水壓力偏小。（2）發(fā)現(xiàn)汽動(dòng)給水泵兩端密封水漏水，應(yīng)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(yùn)行中凝結(jié)水泵切換及凝結(jié)水壓力不穩(wěn)定時(shí)注意汽動(dòng)給水泵密封水的監(jiān)視及調(diào)整。

5.2 機(jī)組正常運(yùn)行中汽動(dòng)給水泵組停運(yùn)時(shí)，應(yīng)對(duì)密封水進(jìn)行以下操作，防止小汽輪機(jī)油中進(jìn)水

（1）調(diào)整汽動(dòng)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(jī)真空變化。（2）在小汽輪機(jī)脫扣時(shí)密封水調(diào)節(jié)門切至手動(dòng)，派人到就地檢查該汽動(dòng)給水泵兩端不冒汽水。（3）汽動(dòng)給水泵前置泵停運(yùn)時(shí)，派人到就地檢查該汽動(dòng)給水泵兩端不冒汽水，否則及時(shí)調(diào)整密封水差壓，汽動(dòng)給水泵前置泵停轉(zhuǎn)后關(guān)閉密封水回水至汽動(dòng)給水泵前置泵入口的泄荷閥。（4）汽動(dòng)給水泵組需放水消壓時(shí)，待系統(tǒng)消壓后才能停運(yùn)密封水。

5.3 機(jī)組正常運(yùn)行中汽動(dòng)給水泵組投運(yùn)時(shí)，應(yīng)對(duì)密封水進(jìn)行以下操作，防止小汽輪機(jī)油中進(jìn)水

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

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