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给水泵密封水系统对机组安全运行的影响 |
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| 给水泵密封水系统对机组安全运行的影响 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-23 16:59:20  |
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摘 要：介绍了河北热电有限责任公司八期技改工程自投运以来多次出现的凝汽器真空缓降的现象，当时机组负荷不大且系统严密性合格，经分析认为是给水泵密封水系统漏空气造成的，采取措施后机组运行稳定。
关键词：给水泵；密封水系统；水封筒；凝汽器真空
Effect of Sealing Water System of FW Pump on Safety Operation of Power Units
Abstract：After the units in the 8th technical transformation project being putin to operation，the phenomena of condenser vacuum slowly running down occurred many times.At that time，the load is not large and the system tightness is up to standard.Through analyzing，it is believe that the air leakage from sealing water system of feed water pump leads to the problem.After taking measures to correct the problem，unit operation turns to be stabilized.
Key words：feed water pump；sealing water system；water sealing cylinder；condenser vacuum
0 引言
河北热电有限责任公司八期技改工程(以下简称该工程)安装有2台ALSTOM公司制造的CC200/150－8.83/0.98/0.16型双缸双排汽的反动式供热机组，配用4台(2炉1机)东方锅炉有限公司制造的DG410/9.81－1型CFB锅炉和2台AL－STOM公司制造的50WX23Z－ 10.9型静态励磁带TEWAC系统(即完全封闭风水冷系统)发电机。
自机组2003－08投入运行以来，曾多次出现凝汽器真空缓慢降低的现象，通过定期进行真空系统严密性试验，测得真空降低为0.15kPa/min。 DL/T608－1996《200 MW级汽轮机运行导则》规定：5min内真空降低小于0.4kPa/min，即为严密性合格，由此判定不存在漏入空气的问题。每次凝汽器真空降低都发生在给水泵密封水回水倒至凝汽器后不久，而将密封水回水倒至地沟后，凝汽器真空很快恢复正常且不再出现真空降低。由此可知是给水泵密封水系统运行方式的改变影响了凝汽器的真空。下面详细分析产生这种现象的原因。
1 系统简介
1.1 给水泵密封水系统
该工程每台机组给水系统由1台DG－440－140型定速泵和2台DGT－440－140型调速泵组成。给水泵的驱动端和自由端均需密封水密封，防止高压高温水从泵内向外泄漏，从低压侧漏入空气。采用主凝结水作为密封水水源，在启/停机、事故和异常状态下，给水泵密封水由密封水泵供给。密封水回水有2 路，1路排入地沟，1路经水封筒回到凝汽器。
1.2 水封筒
给水泵密封水经3级水封后回到凝汽器。其中第2级水封筒底部接有带截断门的水封筒补水管，补水水源为除盐水。
1.3 给水泵轴端密封
该工程采用的给水泵为卧式多级离心泵，转子共有9级叶轮，入口处还有一级诱导轮。平衡装置为整体平衡鼓和平衡盘结构。给水泵轴端密封采用螺旋密封结构，轴的外圆加工有双头螺旋槽，密封衬套内侧开有与之同心对应的矩形槽。泵的驱动端为左旋螺旋槽，自由端为右旋螺旋槽。当轴转动时产生一种将水送至泵内的泵送作用，以阻止泵内液体的外泄。轴上的螺旋槽与密封衬套之间的间隙可以起到节流降压的作用，使泵内的水进入密封衬套后能够快速降压，并被进入泵内的密封水顶住不外泄，从而达到密封效果。密封水由凝结水母管来，经密封水调节门降压至高于泵入口压力至少0.10MPa后进入轴封。大部分密封水由螺旋槽进入泵内，除极少部分沿螺旋槽齿顶间隙节流降压后由泵端排水孔流出外，其余部分经水封筒回到凝汽器。
2 真空降低原因分析
2.1 水封筒的运行工况
在给水泵密封水回水未倒至凝汽器前，凝汽器真空不降，说明水封筒是严密的。由于水封筒至凝汽器的管路是从水封筒第3级顶部中间接出，水封筒顶部存在空间，造成随密封水回水漏入的空气在水封筒顶部积存，当空气积聚到一定程度时水封筒内水封遭到破坏，造成密封水回水管内气、水混合进入凝汽器，使真空下降。
2.2 密封水压力的变化
密封水压力低时，由于给水泵机械密封的泵送作用，进入泵内的密封水是稳定的，而从轴与密封装置之间的间隙漏出的水量减少了，使空气可以进入密封水回水管，密封水携带的漏入空气在水封筒顶部积存。当密封水压力过低时，密封水回水携带的空气量增加，致使水封筒内水封很快被破坏，造成凝汽器真空下降。而密封水压力过高将造成给水泵轴承进水，使润滑油油质变坏，给泵的安全运行造成威胁，因此给水泵密封水压力也不能保持过高。
2.3 给水泵的启/停和变工况运行
当积聚在水封筒顶部的空气过多时，水封筒内水封很快被破坏，造成凝汽器真空下降。
密封水压力一定时，如提高调速给水泵的转速，由于转速立方与流量成正比，泵的机械密封装置的泵送作用增强，从而使进入泵内的密封水增多，从间隙漏出的水量减少，密封水回水管漏入空气。
2.4 密封水水源
给水泵密封水有2路水源，1路在启机前和事故时由密封水泵带，另1路在启机后由凝结水泵带。密封水泵水源由除盐水供给，由于除盐水压力用户多，影响因素多，极不易保持稳定，同时由于密封水泵流量较小难以维持较高的密封水压力，因此当密封水由密封水泵带时易出现凝汽器真空下降的情况。
2.5 凝汽器真空的变化
通过现场试验发现，当凝汽器真空高时，给水泵密封水水封筒被抽空，空气经给水泵回水至凝汽器管路进入凝汽器而影响真空；相反，当凝汽器真空较差时，由于给水泵密封水水封筒可以保持筒内水位，从而保证凝汽器真空不受密封水回水的影响。
2.6 系统连接不符合水封筒厂家的设计
ALSTOM公司设计的给水泵密封水回水至凝汽器接入口在凝汽器底部，而水封筒厂家设计的密封水回水至凝汽器接入口与水封筒底部相差7m。水封筒厂家设计图见图1。
而现场的连接方式不符合水封筒厂家的设计，实际高差仅有4m。此外水封筒补水管也未按水封筒厂家设计安装(厂家的设计是安装在第1级水封筒顶部)。
通过现场试验和观察，发现第1级水封筒基本上是空的，注不满水，这与水封筒补水管的安装位置和水封筒的高度都有关系。
3 采取的措施
针对上述密封水系统影响真空的原因，在现有运行方式下采取了以下措施，以较好地保持真空。
a.提高给水泵密封水压力直至排水管滴水为止，从而防止空气漏入。
b.给水泵备用时，密封水压力应保持略高于该泵运行时的压力，防止启泵时密封水压力降低。
c.适当限制密封水回水的总回水门，提高泵侧密封水回水压力。
d.加强监视，尤其是在变工况时及时调整给水泵密封水压力。
e.真空高时打开水封筒的补水门。
4 结论及建议
a.在水封筒至凝汽器管路上增加U型管以满足水封筒厂家设计中的高度差要求。
b.将水封筒补水水源改由凝结水和除盐水(加节流孔)两路带。
c.按照厂家设计将水封筒补水口接在第1级水封筒顶部。
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