熱力發(fā)電廠低位排水系統(tǒng)的改進(jìn)與應(yīng)用

陳鵬

摘 要：發(fā)電廠的大型水泵由于設(shè)計(jì)需要，一般都設(shè)置在廠房地平以下，因地勢(shì)較低，易發(fā)生水淹泵房的事故，造成的危害極大，恢復(fù)工作量大、時(shí)間長，因此必須設(shè)計(jì)配備可靠的排水系統(tǒng)，以確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：低位排水; 虹吸; 排水泵; 逆止閥

中圖分類號(hào)：TM621? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）10-200-001

1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介

某廠循環(huán)水泵房泵的基準(zhǔn)面處于負(fù)4米，配備了兩臺(tái)排水泵，以排出泵房內(nèi)的各類排水，如水泵的冷卻水、放空氣管排水、機(jī)械密封水等。排水系統(tǒng)的出水排至泵房外的廠區(qū)雨水井，每臺(tái)排水泵出口設(shè)有逆止閥，以防出水倒灌;同時(shí)排水系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)控制系統(tǒng)，在自動(dòng)工況下，當(dāng)集水坑水位高至高位設(shè)定值時(shí)，高水位浮球動(dòng)作，啟動(dòng)排水泵排水，當(dāng)水位低于低位設(shè)定值時(shí)，停止排水泵。

2.現(xiàn)狀調(diào)查

由于低位集水坑位于地平以下的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，不可避免地會(huì)有泥沙等雜物，這樣一來就會(huì)帶來以下一些問題。

2.1造成逆止閥卡澀，使之不能可靠關(guān)斷。因逆止閥是依靠介質(zhì)本身的力量自動(dòng)啟閉的閥門，作用是阻止介質(zhì)倒流。泥沙會(huì)造成閥瓣軸和導(dǎo)向套上的泄壓孔堵塞，產(chǎn)生阻尼現(xiàn)象，動(dòng)作困難。同時(shí)泥沙會(huì)附著在粘結(jié)密封面上，不能很好的密封。

2.2排水泵一般備用的是清水泵，入口有濾網(wǎng)，泥沙雜物等會(huì)堵塞泵的吸入口，造成泵出力不足或無出力。

2.3由于排水系統(tǒng)出水管線較長，泥沙雜物會(huì)在出水管中沉積，引起泵的出力下降。

當(dāng)以上情況發(fā)生時(shí)，由于泵的出力下降，同樣的排水量會(huì)造成泵長時(shí)間運(yùn)行，加之低位排水泵工作在高溫潮濕的環(huán)境中，排水泵容易損壞。

2.4當(dāng)一臺(tái)排水泵故障，另一臺(tái)正常工作時(shí)，由于公用一根出水管，正常工作排水泵的排水會(huì)通過故障泵卡澀的逆止閥回流至低位水坑，進(jìn)一步降低了整個(gè)排水系統(tǒng)的出力，當(dāng)由于某種原因泵房內(nèi)所需排出的水量增加時(shí)，由于出力不足，泵房內(nèi)的積水會(huì)很快上升，甚至危及整個(gè)泵房的安全運(yùn)行。

2.5當(dāng)遇有突發(fā)暴雨等造成雨水系統(tǒng)排水困難，雨水井水位上升，高于泵房排水系統(tǒng)排水口時(shí)，會(huì)引發(fā)虹吸現(xiàn)象，大量的地面水將從排水系統(tǒng)倒灌至泵房的低位集水坑，進(jìn)而有可能造成泵房淹水。歷史上曾經(jīng)在老機(jī)組發(fā)生過類似的事故。

3.改進(jìn)措施

3.1及時(shí)清理低位集水坑的泥沙雜物，改善排水泵的工作環(huán)境。

3.2增設(shè)低位集水坑水位報(bào)警裝置，將報(bào)警信號(hào)引入有人值班場(chǎng)所。

3.3要求檢修人員對(duì)逆止閥作常規(guī)檢查維護(hù)。

3.4由于原有排水口在雨水井內(nèi)，容易產(chǎn)生虹吸，而且出水情況不便觀察，將排水口加高，破壞虹吸產(chǎn)生的條件，杜絕了雨水倒灌的可能，同時(shí)也便于觀察出水情況。

虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的，即利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力，水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成相同的高度，水就會(huì)停止流動(dòng)。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

如圖1所示的裝置來說明這種現(xiàn)象的原理，當(dāng)充滿水的管子將A、B兩個(gè)液面高度不同水槽連接后，C處受到向右的壓強(qiáng)為：P1=P0-[ρ]水gh1向左的壓強(qiáng)：P2=P0-[ρ]水gh2，其中：P0為大氣壓。由于h1>h2，所以有P1

破壞虹吸的條件有兩種方法：一是加高管道在B容器的管口，使管道的出水口最大可能的高于B容器的液面;二是在管道的C點(diǎn)處開口，使得管道C處的壓力恒定為大氣壓P0。

由于在管道C處開口會(huì)造成排水外泄，又要增加排水設(shè)施，故采取第一種破壞虹吸的方法，提升排水口高度。

利用機(jī)組檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

1.全面清理低水集水坑，清理出大量的淤泥和雜物，確保排水泵吸入口不被堵塞，系統(tǒng)工作正常。

2.檢修人員全面檢查維護(hù)了逆止閥，進(jìn)行了清洗、更換橡膠密封面，同時(shí)將兩臺(tái)低位排水泵出口由原來母管制，改為兩臺(tái)泵各自使用一根排水管排水，避免了故障泵逆止門不嚴(yán)，運(yùn)行泵打循環(huán)的現(xiàn)象。

3.在集中控制室增設(shè)低位集水坑的水位高報(bào)警指示。當(dāng)?shù)臀患铀桓咧猎O(shè)定值時(shí)，準(zhǔn)確報(bào)警，提醒值班人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)查看，必要時(shí)人工干預(yù)。

4.將兩臺(tái)排水泵的出水管口進(jìn)行改造。將原先埋入雨水井的管道出水口提高到路邊草坪上，高于路面，即使大到暴雨也不會(huì)讓雨水淹沒排水口，破壞了虹吸產(chǎn)生的條件;同時(shí)在排水口加上格柵的蓋板，既保障了人員安全，也便于巡查人員觀察日常排水口排水情況，分析判斷排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以便及時(shí)采取相應(yīng)措施消除設(shè)備隱患。改造前后對(duì)比如下圖所示：

4.結(jié)論

通過對(duì)系統(tǒng)的改造，將原先埋入雨水井的管道出水口提高到路邊草坪上，高于路面，即使大到暴雨也不會(huì)讓雨水淹沒排水口，破壞了虹吸產(chǎn)生的條件。同時(shí)將原有的母管制排水改為每臺(tái)泵單獨(dú)排水，避免了暴雨時(shí)雨水倒灌以及備用泵逆止閥故障時(shí)運(yùn)行泵打循環(huán)的現(xiàn)象，保障了泵房的安全運(yùn)行，有效地避免了水淹廠房等事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]ttp：//baike.baidu.com/view/355855.htmfr=ala0_1

[2]邰寶生.淺析虹吸原理，生活物理