旺隆热电厂给水泵密封水回水系统改造

李煜

（广州市旺隆热电有限公司，广东 广州 511340）

1 项目背景

图1 多级U型水封

1.1 厂家的初始设计

旺隆热电厂投产时，厂家设计的给水泵密封水回水装置采用多级水封直接回至凝汽器模式，其多级U形水封结构如图1所示。因为多级U形水封，如若漏入空气，则极易造成破坏，而一旦水封破坏则可能导致：（1）密封水回水不畅而致使给水泵油中进水。（2）凝汽器真空值下降。

1.2 回水系统的第一次改造

基于以上给水泵密封水回水系统中多级U形水封的缺点，公司经研究决定把给水泵密封水回水装置改为低位水箱的模式。如图2所示。

图2 第一次改造后的给水泵密封水回水图

此次改造取消了多级U形水封装置，采用给水泵密封水先回低位水箱，水箱通过浮球阀调节水位，保持水位到一定的高度。同时当水位过高时，通过水箱上的溢流阀把过多的水排出水箱之外。这样设计的好处是：（1）给水泵密封水回水工况的变化不会影响到凝汽器的真空值。（2）不会因为多级U形水封节流调节情况而导致密封水回水不畅。（3）没有多级U形水封，就不会存在U形水封水封破坏的现象。根据图2，由于第二次改造后的给水泵密封水回水没有直排至低位水箱，而是管道先到地下，然后再向上进入低位水箱。由于回水管道的弯曲布置，使给水泵密封水在回水的过程中产生了一定的动能损失。这些动能损失在正常运行时候并没有给水密封水回水带来什么影响，但是在除氧器压力波动、凝结水泵运行异常、给水泵检修恢复备用的过程中，由于给水泵密封水进水压力或给水泵泵体压力的波动，而密封水回水流速不足的情况下，就会容易导致密封水油中进水。

2 项目意义

电厂给水泵的任务是保证锅炉的安全用水，其运行状态的好坏直接影响到发电厂的安全、经济运行。所以保证给水泵安全、经济运行，是发电厂运行工作的主要任务之一。旺隆热电厂DGT440—140型电动给水泵由大功率三相交流电动机驱动，由液力耦合器进行转速调节。液力耦合器的调速是靠轮与涡轮腔室中的工作油量的多少来调节转速的。旺隆热电厂液力耦合器的调速油和给水泵润滑的工作润滑油是由管道连接在一起的。如果密封水从轴端漏入给水泵油系统的话，不但给水泵液力耦合器的工作油油质要受损，更严重的是给水泵轴端的润滑油油质也要受损。给水泵对液力耦合器工作油和轴承润滑油的要求是：具有良好的润滑性能及抗腐蚀、抗氧化、抗磨损性能和低温启动性能。如果油中水分含量过多，将直接影响润滑油的润滑性能，使油膜不易形成或保持，将导致偶合器轴瓦与轴颈直接接触使机件磨损加剧。润滑油中混入水后，会与水发生亲和作用而使油液乳化生成乳浊液，降低了润滑性能。同时，水与润滑油中的硫、氯离子作用生成硫酸和盐酸，将加速润滑油的劣化，使润滑油失去润滑作用。而一旦给水泵油失去润滑作用，将严重危害给水泵的安全运行，极易导致给水泵轴瓦磨损、振动变大等问题。如若在没有备用给水泵的情况下，运行给水泵油中进水，那么汽轮发电机组将只能停机处理！所以，如何让给水泵正常运行，不让给水泵油中进水是关系到汽轮发电机组能否正常运行的基本条件。

3 项目实施原理

流体在管道内的能量损失分为局部损失和沿程损失，通过改造减少流体在管道的能量损失，从而使给水泵密封水回水更加顺畅。

4 实施过程

如图3所示。

图3 第二次改造后的给水泵密封水回水图

把给水泵密封水回水至低位水箱的那节弯管，换成直管。这样便减少了流体在管道内的沿程损失和局部损失。通过这样的改造来提高给水泵密封水回水的流速，从而让给水泵油中不会进水。给水泵密封水回水系统经过第二次改造后取得了良好的效果，持续运行几周后给水泵油中水分含量基本上处于不变的状态。而在第二次改造前给水泵油中含水量的变化跟时间成正相关（第二次改造前后，给水泵油中含水量对应的关系见附表1)。

5 创新点

第一次改造基于公司找出了给水泵密封水回水系统中影响真空的根源，而不是在本来就有设计缺陷的多级U形水封回水系统上修修补补。不仅节约了宝贵的时间用来开展其他研究项目，同时也完美地解决了该系统容易在事故情况下降低凝汽器真空的安全经济性问题。第二次改造公司没有增添或减少任何设备，只微微调整了一下管道的布置就取得了四两拨千斤的效果。

6 安全经济效益

安全效益：第一次改造公司只用极少的资金（增设了一个低位水箱）就彻底根除了给水泵密封水系统在事故情况下导致凝汽器真空下降的严重问题，避免了机组因此问题而发生事故停机，从而让机组更安全地运行。经济效益：因为给水泵油中进水情况发生后，通常都要进行长时间的滤油或者换油，不但浪费了人力而且还浪费了财力。而第二次改造在基本上零投入的情况下，完美解决了旺隆电厂自投产以来给水泵油中进水的难题。通过这次改造之后，公司基本上杜绝了给水泵油中进水的情况发生。从根本上减少了工作人员的滤油次数，保证了给水泵油的质量，减少了换油的几率，促进了机组的安全经济运行，为国家节能减排做出了自己的贡献。

附表1。

表1 改造前后给水泵油中含水量情况统计表