汽动给水泵密封水对真空影响及解决措施

摘要：分析影響某公司蒸汽给水泵1050MW机组密封水系统运行过程中冷凝器真空的因素，并通过改变运行方式观察真空参数的变化。找出直接导致真空下降的因素，经过调整优化，维持机组最佳真空状态，提高机组效率。

关键词：蒸汽进料泵 密封回水 冷凝器真空

某发电公司在#4机组调试期间，机组运行时，两次对#4机汽动给水泵密封水由外排回收至凝汽器操作时，有一个无法建立的水封，导致冷凝器真空度持续下降。经过实际运行试验，发现当蒸汽泵的密封水排放回地沟时，冷凝器的真空度将逐渐升高并恢复到先前的值；当蒸汽供给水回水返回冷凝器时，冷凝器的真空再次下降。因此，可以判断进入蒸汽水泵的密封回水系统的泄漏空气直接影响冷凝器真空。

1.概述：该公司的装置配备了由SAIC生产的2×50B-MCR蒸汽进料泵。整套设置在蒸汽机房内，蒸汽头泵和蒸汽泵同轴向上排气模式为0米。进料泵小型机的蒸汽源来自机器的四级抽汽和辅助蒸汽主管。密封的冷却水是冷凝水，密封的回水通常通过多级水密封返回主冷凝器。

2.密封水回水水封切换操作过程

机组启动后，负荷400MW，真空-92.9KPa，首次对汽泵密封水多级水封进行注水排空过程中，多级水封至凝汽器手动阀全关，底部排污手动阀全关，两个多级水封顶部排气手动阀全开，凝补水至水封注水手动阀全开，密封水外排至凝坑手动阀关至开度1/3有截流效果对多级水封进行注水。外排至凝坑手动阀门关至截流后一分钟内顶部排气手动阀有气体排出，数分钟后顶部排气手动阀无连续水流且无排气吸气现象，并发现4B汽泵非驱动端有连续水流冒出，故稍开水封至凝汽器手动阀，汽泵轴端冒水现象消失，同时快关外排地沟手动阀，而后慢开水封至凝汽器手动阀，操作过程中真空有下降且速度较快，集中控制操作员命令将给水密封水立即切回排水管。

第二次操作经调试要求保持原水封注水方式，控制4B汽泵轴端冒水量不大情况下对水封注水，五六分钟后多级水封顶部排气均有连续水流流出，关闭排气手动阀后稍开水封至凝汽器手动阀并快关密封水外排至凝坑手动阀，外排至凝泵坑手动阀门全关后缓慢全开多级水封到凝汽器手动阀，操作过程真空无明显下降，水封至凝汽器手动阀门全开后三分钟左右真空开始持续下降，并且无回头趋势，故立即将密封水切回至排地沟。

3.凝汽器真空泄露原因分析

在正常运行期间，蒸汽泵的密封水的回水通过水密封装置排放到大型冷凝器。 将水完全密封回水封装置的手动密封门，冷凝器真空度逐渐升至正常值；如果将蒸汽密封水切回冷凝器，经过一段时间后，冷凝器真空度下降，这证明密封水的回水有空气被带入，并且水密封装置是紧密的。由于从水封到冷凝器的管道间接来自水封第三级的顶部，因此密封顶部有空间。在密封水的回水中泄漏的空气积聚在水密封装置的顶部，并且在空气积聚到一定程度后，水密封装置中的水密封被破坏。结果，密封的回水管中的气体和水混入冷凝器中，导致真空度下降。

第一次操作中，密封水切至水封运行后凝汽器真空一直在下降，最大可能原因为水封注水不完全，部分空气积聚在水封上部死角，导致密封水切至水封运行后水封无法建立，水封密封性不完全致使凝汽器真空下降。

3.1密封水供水压力低

当密封水的入口水压降低时，从密封水泄漏到轴和密封装置之间的间隙的水量减少。水未完全填充在密封的回水管中，积聚的空气可以通过轴端间隙进入密封的回水管。密封水携带的泄漏空气聚集在水封顶部。当密封水压低时，密封水回水所携带的空气量增加，并且水密封装置中的水密封被迅速破坏。冷凝器泄漏大量空气，导致真空下降得更快。轴端结构如下图。

这可能也是第二次切换操作中冷凝器漏真空的原因之一。第二次操作中水封注水时水封顶部排气门已经有连续水流流出，立即关闭排气门开始密封水切换至水封操作，操作完成后真空未有明显下降，几分钟后盘上告知真空开始持续下降无稳定趋势，故再次将密封水恢复外排。分析可能为汽泵密封水调门开度不足，密封水回收手动门全开情况下，密封水回水管道中压力过低，管道中充满度不足，轴端吸气进入破坏水封。而现场中4A汽泵密封水回水管道距离水封较远且水平布置可大量存气，单从密封水供水压力低这一条件分析，4A汽泵轴端吸气可能较大。

3.2水封至凝汽器阀门开度过大

同上，水封至凝汽器阀门开度过大造成密封水回水管道中压力过低，管道中充满度不足，轴端吸气进入破坏水封。水封装置布置如下图，水封装置仅通过一个手动阀与凝汽器相连，如果开口太大，冷凝器内的真空将直接降低密封回水管中的压力并破坏水封。

3.解决措施

通过分析蒸汽泵密封回水系统泄漏到空气中的原因，最终发现主要原因，即水密封装置返回冷凝器，手动阀门开度过大。解决方案是将小型水封装置关闭回冷凝器手动阀，使密封回水管处于满水状态，提高密封水回水压力，有效减少空气泄漏进入。但是如果密封回水管的手动门的开度太小，返回密封水的水将不会平滑，导致轴端的水喷射或轴承中进水。因此，在关闭小型密封回水手动阀的同时，应密切监控蒸汽供给泵的运行状态。确保轴端不会泄漏，以确保蒸汽供给泵的安全运行。

据了解，最近一次水封投运成功状态为汽泵密封水进水调门开度增大至53，水封装置至凝汽器手动阀开度仅有8圈，凝补水至水封注水手动阀保持全开状态，真空由水封投运前的-93KPa稳定至-92.7KPa，机组负荷400 MW稳定运行，说明措施是正确可行的。

4.结语及建议

在蒸汽泵密封水系统运行过程中，在进行小型机械给水泵的密封水回收时，必须注意两个重要问题，以避免机组真空下降。首先，返回密封水的水不畅通，这将导致蒸汽泵轴喷水。第二，返回到密封水中的水量很小，并且当返回管中的水的充满度不足时，空气泄漏到冷凝器中，导致冷凝器在真空中下降。所以建议在切换密封水时一定要确认就地系统运行正常；在切换之前一定要对多级水封进行注水排空，防止多级水封内残留的空气对凝汽器真空造成异常波动；在操作切换过程中要加强与盘上人员联系，防止凝汽器真空出现异常波动；关闭手动门外的密封水后，如果没有异常，应将多级水封快速打开至冷凝器手动门。防止给水泵的回水不良返回，压力升高，导致小油中的水影响装置的运行。

作者简介：张斌（1978年，男，热动工程师，从事电厂运营管理工作）

参考文献：

[1] 洪立 石元 汽泵密封水系统对凝汽器真空的影响分析及对策 《广西电力》 2010年2期

[2] 黄振霞 王靖轶 刘峰 给水泵密封水系统对机组安全运行的影响 《河北电力技术》 2004年3期