给水泵密封水回水多级水封装置改造

第37卷第3期2015年3月华电技术HuadianTechnologyV0l_37No．3Mar．2015给水泵密封水回水多级水封装置改造洪立，王晓文(广东粤电靖海发电有限公司，广东惠来515200)摘要：介绍了惠来电厂1000MW超临界机组汽动给水泵密封水回水多级水封装置的工作原理，分析了多级水封装置设计、安装及运行过程中存在的问题，制订了可行的改造方案并予以实施，解决了给水泵密封水回水长期不能回收的问题。关键词：1000Mw超临界机组；给水泵；密封水；多级水封；改造中图分类号：TK223．52文献标志码：B文章编号：1674—1951(2015)03—0031—031问题的提出惠来电厂一期工程2×1000MW超临界机组每台机组配有2台容量为50％锅炉最大连续蒸发量(BMCR)的汽动给水泵，驱动装置为东方汽轮机有限公司生产的G22—1．0型锅炉给水泵汽轮机，给水泵为山东荏原博泵泵业有限公司引进的HDB型多级离心泵。给水泵密封水回水经多级水封装置排至凝汽器进行回收。在机组调试运行期间，出现了凝汽器真空度偏低、真空系统严密性试验不合格的问题。在给水泵密封水回水排地沟时，凝汽器真空度会逐渐升高至正常值且真空系统严密性试验结果为良。为了维持凝汽器真空度，保证机组的经济性，运行人员长时间将给水泵密封水回水排地沟，造成大量的除盐水浪费，增加了运行成本。为此对给水泵密封水回水多级水封装置进行了改造，回收了给水泵密封水，避免了除盐水的浪费。2给水泵密封水系统惠来电厂3，4机组配置的汽动给水泵轴端采用水力节流轴封，密封水取自凝结水泵的出口，经过滤器及调节阀后注入给水泵两侧的密封体。密封水回水分为两路：一路有压回水进入汽动给水泵前置泵进口滤网前，又称卸荷水；另一路无压回水排地沟或经过多级水封装置进入凝汽器疏水扩容器。密封水量设计为7t／h，给水泵密封水系统示意如图1所示。机组在调试运行期间，当给水泵密封水回水经多级水封排至凝汽器进行回收时，凝汽器真空度偏低(约一92．0kPa)，达不到凝汽器真空度设计值(一95．2kPa)。当做真空系统严密性试验时，在所有收稿日期：2014—08—08；修回日期：2014—12—09泄图1给水泵密封水系统示意图真空泵停运后，凝汽器真空度快速下降，无法维持正常值，只能终止试验，真空度下降速度约1kPa／min，远远达不到DL／T932-2005((凝汽器与真空系统运行维护》规定的要求：“机组容量大于100MW，真空度下降速度小于0．27kPa／min”。当2台给水泵密封水回水排地沟时，在关闭密封水回水至多级水封手动门后，凝汽器真空度快速上升至一94．2kPa，再次做真空系统严密性试验，真空度下降速度约0．13kPa／min，达到了DL／T932-2005((凝汽器与真空系统运行维护》的规定值。这说明，多级水封装置外壳密封性是完好的，但给水泵密封水回水中大量空气通过多级水封装置进入到凝汽器，多级水封装置失去水封的作用。为了保证机组的经济性，运行人员不得不将给水泵密封水回水外排至地沟，浪费了大量的除盐水，单台给水泵密封水量为7t／h，1台机组给水泵密封水量为14t／h。因此，必须对给水泵密封水回水多级水封装置进行改造。3多级水封工作原理水封装置是利用水封筒内水柱的高度差平衡给水泵密封水回水管道(一般为大气压)与凝汽器之·32·华电技术第37卷间的压差，同时利用水封筒内的水柱将凝汽器与外界空气隔离，以防止空气漏人，影响凝汽器真空系统。它与单级水封相比，多级水封降低了水封筒的高度，减少了水封筒埋地的深度⋯。图2为多级水封管路示意图。图2多级水封管路示意根据水封的原理可知，给水泵密封水回水压力为【P1=P0+pgh，(1)式中：p为给水泵密封水回水压力，MPa；p。为凝汽器内绝对压力，MPa；p为水的密度，kg／m；g为重力加速度，m／s；h为水封筒有效水头高度，m。假设P1=0．103MPa，Po=0．005MPa，通过式(1)可计算出水封筒水头高度h：：10(m)9．8X1O对于多级水封，各级水封筒的有效水头高度之和必须大于h，否则凝汽器负压会将水封筒的水抽干，水封筒失去水封作用，密封水回水带有的空气直接进入凝汽器，影响真空系统。在实际工程中，考虑水封筒阻力及实际有效水头高度等因素，水封筒的设计高度都会有一定的裕度。4多级水封装置存在的问题惠来电厂1000MW超临界机组工程设计的给水泵密封水回水多级水封装置为三级、四级复合多级水封，它可通过一个手动截止阀进行切换，这样既能充分保证多级水封筒的总有效高度的要求，也提高了运行方式的灵活性(若给水泵密封水回水不畅，可考虑将四级水封切换成三级水封，降低水封装置的总水头)。图3为该厂多级水封装置设计施工图，图中，h1=3．0m，h，=2．8rn，h1=3．2m，h：5．0120，