U型水封筒改造對真空嚴(yán)密性的影響

陸 杰

(上海電力建設(shè)啟動調(diào)整試驗所，上海 200031)

1 U型水封筒應(yīng)用現(xiàn)狀

U型水封筒通常應(yīng)用在電廠低壓加熱器、軸封蒸汽冷卻器等設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)疏水至凝汽器的管路上，是依靠介質(zhì)在U型水封筒進(jìn)口與出口之間的壓力差來進(jìn)行疏水的。U 型水封筒分為單級和多級，在電廠實際應(yīng)用中多級水封筒應(yīng)用較多，銅陵電廠的軸封蒸汽冷卻器的疏水U 型水封筒與給泵密封水回水U型水封筒都是有五級U 型筒。

U型水封筒因結(jié)構(gòu)簡單、無卡澀、不磨損等優(yōu)點在火力發(fā)電廠里得到了廣泛地應(yīng)用，但在實際運行中也存在不少問題。針對這些問題，對軸封蒸汽冷卻器的疏水U型水封筒與給泵密封水回水U 型水封筒系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合檢查及改造，取得了較好的真空嚴(yán)密性。

某1 000 MW基建工程電廠軸封蒸汽冷卻器的U型水封與給水泵回水的U型水封，結(jié)構(gòu)相同，均為五級U型的多級水封筒，每個水封筒的有效高度為2 m。水封連接結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1 水封連接結(jié)構(gòu)圖

2 U型水封在運行中發(fā)現(xiàn)的問題

當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷升至800 MW，做系統(tǒng)真空嚴(yán)密性試驗。真空嚴(yán)密性計算方法為選取停真空泵3 min 后凝汽器排汽壓力上升(排汽真空下降)的5 min(或更長時間段)內(nèi)數(shù)據(jù)，計算排汽壓力上升(真空下降)的平均速率作為真空嚴(yán)密性指標(biāo)。

計算后的真空嚴(yán)密性數(shù)據(jù)：高壓側(cè)凝汽器為0.34 kPa/min，低壓側(cè)凝汽器為0.72 kPa/min。國家的合格標(biāo)準(zhǔn)是0.40 kPa/min，數(shù)據(jù)低壓側(cè)均有較大泄漏，但經(jīng)過多次檢查未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有明顯真空泄漏點。

此時的工況為軸加疏水水封以及給泵密封水水封為投入狀態(tài)，未排除水封對真空的影響，軸加疏水水封筒在低壓凝汽器側(cè)，給水泵U型水封筒疏水至高壓凝汽器側(cè)。逐個退出軸加疏水以及給泵密封水回水，再次進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗，結(jié)果有明顯好轉(zhuǎn)，計算后的真空嚴(yán)密性數(shù)據(jù)：高壓側(cè)為0.13 kPa/min，低壓側(cè)為0.10 kPa/min。真空嚴(yán)密性優(yōu)于國家合格指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)對比可知，低壓側(cè)真空嚴(yán)密性明顯變化，顯示軸加水封筒的嚴(yán)密性很差，對于嚴(yán)密性試驗結(jié)果影響較大；而給水泵水封筒也存在泄漏，但對嚴(yán)密性的影響相對較小。

3 U型水封改造方案及實施效果

由圖1計算可得P-P6=95 kPa。在真空較好的情況下，例如凝汽器真空達(dá)到-97 kPa，將會存在導(dǎo)致水封的壓差小于凝汽器的真空值而出現(xiàn)泄漏真空現(xiàn)象。

為提高U型水封筒的真空嚴(yán)密性，經(jīng)過與凝汽器廠家溝通在不影響凝汽器正常使用的情況下，最終決定利用停機(jī)的機(jī)會對U型水封筒進(jìn)行改造，將水封筒回水管道至凝汽器的高度抬至8.3 m。

U型水封筒改造完成后，機(jī)組再次啟動升負(fù)荷至800 MW，工況為軸加疏水水封以及給泵密封水水封為投入狀態(tài)，結(jié)果如表1所示。機(jī)組負(fù)荷：800 MW；凝汽器真空A：-95.4 kPa；B：-96.4 kPa。

試驗共進(jìn)行了8 min，取后5 min的數(shù)據(jù)求其平均值：A側(cè)為0.200 kPa/min；B側(cè)為0.002 kPa/min。試驗結(jié)果顯示優(yōu)良，并且明顯優(yōu)于改造前的高壓側(cè)0.34 kPa/min，低壓側(cè)0.72 kPa/min。

4 結(jié)語

U型多級水封筒的安全可靠性較高，廣泛被電廠所使用。某1 000 MW電廠在軸加疏水以及給水泵密封水回水U型水封筒的設(shè)計上缺少余量容易被破壞，在改進(jìn)后提高了系統(tǒng)的真空嚴(yán)密性，并且在此過程中找到了系統(tǒng)的重大缺陷，及時進(jìn)行了恢復(fù)修改，對整套啟動的穩(wěn)定性起到了很重要的作用。