旺隆熱電廠給水泵密封水回水系統(tǒng)改造

李煜

（廣州市旺隆熱電有限公司，廣東 廣州 511340）

1 項目背景

圖1 多級U型水封

1.1 廠家的初始設(shè)計

旺隆熱電廠投產(chǎn)時，廠家設(shè)計的給水泵密封水回水裝置采用多級水封直接回至凝汽器模式，其多級U形水封結(jié)構(gòu)如圖1所示。因為多級U形水封，如若漏入空氣，則極易造成破壞，而一旦水封破壞則可能導(dǎo)致：（1）密封水回水不暢而致使給水泵油中進(jìn)水。（2）凝汽器真空值下降。

1.2 回水系統(tǒng)的第一次改造

基于以上給水泵密封水回水系統(tǒng)中多級U形水封的缺點，公司經(jīng)研究決定把給水泵密封水回水裝置改為低位水箱的模式。如圖2所示。

圖2 第一次改造后的給水泵密封水回水圖

此次改造取消了多級U形水封裝置，采用給水泵密封水先回低位水箱，水箱通過浮球閥調(diào)節(jié)水位，保持水位到一定的高度。同時當(dāng)水位過高時，通過水箱上的溢流閥把過多的水排出水箱之外。這樣設(shè)計的好處是：（1）給水泵密封水回水工況的變化不會影響到凝汽器的真空值。（2）不會因為多級U形水封節(jié)流調(diào)節(jié)情況而導(dǎo)致密封水回水不暢。（3）沒有多級U形水封，就不會存在U形水封水封破壞的現(xiàn)象。根據(jù)圖2，由于第二次改造后的給水泵密封水回水沒有直排至低位水箱，而是管道先到地下，然后再向上進(jìn)入低位水箱。由于回水管道的彎曲布置，使給水泵密封水在回水的過程中產(chǎn)生了一定的動能損失。這些動能損失在正常運(yùn)行時候并沒有給水密封水回水帶來什么影響，但是在除氧器壓力波動、凝結(jié)水泵運(yùn)行異常、給水泵檢修恢復(fù)備用的過程中，由于給水泵密封水進(jìn)水壓力或給水泵泵體壓力的波動，而密封水回水流速不足的情況下，就會容易導(dǎo)致密封水油中進(jìn)水。

2 項目意義

電廠給水泵的任務(wù)是保證鍋爐的安全用水，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響到發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所以保證給水泵安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是發(fā)電廠運(yùn)行工作的主要任務(wù)之一。旺隆熱電廠DGT440—140型電動給水泵由大功率三相交流電動機(jī)驅(qū)動，由液力耦合器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。液力耦合器的調(diào)速是靠輪與渦輪腔室中的工作油量的多少來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的。旺隆熱電廠液力耦合器的調(diào)速油和給水泵潤滑的工作潤滑油是由管道連接在一起的。如果密封水從軸端漏入給水泵油系統(tǒng)的話，不但給水泵液力耦合器的工作油油質(zhì)要受損，更嚴(yán)重的是給水泵軸端的潤滑油油質(zhì)也要受損。給水泵對液力耦合器工作油和軸承潤滑油的要求是：具有良好的潤滑性能及抗腐蝕、抗氧化、抗磨損性能和低溫啟動性能。如果油中水分含量過多，將直接影響潤滑油的潤滑性能，使油膜不易形成或保持，將導(dǎo)致偶合器軸瓦與軸頸直接接觸使機(jī)件磨損加劇。潤滑油中混入水后，會與水發(fā)生親和作用而使油液乳化生成乳濁液，降低了潤滑性能。同時，水與潤滑油中的硫、氯離子作用生成硫酸和鹽酸，將加速潤滑油的劣化，使?jié)櫥褪櫥饔谩６坏┙o水泵油失去潤滑作用，將嚴(yán)重危害給水泵的安全運(yùn)行，極易導(dǎo)致給水泵軸瓦磨損、振動變大等問題。如若在沒有備用給水泵的情況下，運(yùn)行給水泵油中進(jìn)水，那么汽輪發(fā)電機(jī)組將只能停機(jī)處理！所以，如何讓給水泵正常運(yùn)行，不讓給水泵油中進(jìn)水是關(guān)系到汽輪發(fā)電機(jī)組能否正常運(yùn)行的基本條件。

3 項目實施原理

流體在管道內(nèi)的能量損失分為局部損失和沿程損失，通過改造減少流體在管道的能量損失，從而使給水泵密封水回水更加順暢。

4 實施過程

如圖3所示。

圖3 第二次改造后的給水泵密封水回水圖

把給水泵密封水回水至低位水箱的那節(jié)彎管，換成直管。這樣便減少了流體在管道內(nèi)的沿程損失和局部損失。通過這樣的改造來提高給水泵密封水回水的流速，從而讓給水泵油中不會進(jìn)水。給水泵密封水回水系統(tǒng)經(jīng)過第二次改造后取得了良好的效果，持續(xù)運(yùn)行幾周后給水泵油中水分含量基本上處于不變的狀態(tài)。而在第二次改造前給水泵油中含水量的變化跟時間成正相關(guān)（第二次改造前后，給水泵油中含水量對應(yīng)的關(guān)系見附表1)。

5 創(chuàng)新點

第一次改造基于公司找出了給水泵密封水回水系統(tǒng)中影響真空的根源，而不是在本來就有設(shè)計缺陷的多級U形水封回水系統(tǒng)上修修補(bǔ)補(bǔ)。不僅節(jié)約了寶貴的時間用來開展其他研究項目，同時也完美地解決了該系統(tǒng)容易在事故情況下降低凝汽器真空的安全經(jīng)濟(jì)性問題。第二次改造公司沒有增添或減少任何設(shè)備，只微微調(diào)整了一下管道的布置就取得了四兩撥千斤的效果。

6 安全經(jīng)濟(jì)效益

安全效益：第一次改造公司只用極少的資金（增設(shè)了一個低位水箱）就徹底根除了給水泵密封水系統(tǒng)在事故情況下導(dǎo)致凝汽器真空下降的嚴(yán)重問題，避免了機(jī)組因此問題而發(fā)生事故停機(jī)，從而讓機(jī)組更安全地運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)效益：因為給水泵油中進(jìn)水情況發(fā)生后，通常都要進(jìn)行長時間的濾油或者換油，不但浪費(fèi)了人力而且還浪費(fèi)了財力。而第二次改造在基本上零投入的情況下，完美解決了旺隆電廠自投產(chǎn)以來給水泵油中進(jìn)水的難題。通過這次改造之后，公司基本上杜絕了給水泵油中進(jìn)水的情況發(fā)生。從根本上減少了工作人員的濾油次數(shù)，保證了給水泵油的質(zhì)量，減少了換油的幾率，促進(jìn)了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為國家節(jié)能減排做出了自己的貢獻(xiàn)。

附表1。

表1 改造前后給水泵油中含水量情況統(tǒng)計表