李永利

摘 要：本文闡述了某國產(chǎn)600MW機組配套的鍋爐給水泵密封水回水系統(tǒng)故障頻發(fā)的原因，介紹了密封水系統(tǒng)詳細的改造方案及控制關鍵點，改造實施后不但節(jié)約機組水耗，而且提高了機組運行的安全可靠性，并對同類型機組節(jié)能改造工作具有借鑒意義。

關鍵詞：給水泵；密封水回水；節(jié)能改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.019

目前大型鍋爐給水泵均使用機械密封，給水泵內(nèi)的高壓水雖經(jīng)過密封件，但依然有一定的壓力，為了不讓給水泵內(nèi)的水通過軸與密封件之間的間隙外泄，就從凝結水泵出口或除鹽水母管引以水源為密封水。給水泵內(nèi)的水是具有一定溫度的水，高溫水會通過泵的轉軸或泵體金屬把熱量傳遞給軸承，使軸承溫度升高。為了控制熱量外傳，所以密封水也起著冷卻的作用。密封水多采用多級水封筒形式，但實際使用過程中缺陷較多，需進行徹底優(yōu)化改造。

1 改造必要性

某公司600MW機組配套的鍋爐給水泵為兩臺50%容量的汽動給水泵和一臺30%容量的電動給水泵，給水泵外筒體由上海電力修造總廠有限公司自行制造，而芯包則采用全進口英國蘇爾壽泵有限公司生產(chǎn)的水平、多級、筒式殼體、并具有整抽式設計的HPT型離心泵。給水泵軸端密封系統(tǒng)為迷宮密封（見圖1），是通過間隙節(jié)流減壓的密封裝置。密封水控制原理是由凝結水泵來的壓力水經(jīng)調(diào)節(jié)閥后注入泵內(nèi)的軸套與襯套之間的密封腔室，一部分流量在軸套與襯套內(nèi)與來自泵內(nèi)的給水混合后流向前置泵入口進行卸荷，另一部分外泄漏量經(jīng)多級水封筒回收至主機凝汽器或者直接排地溝。運行期間，多級水封筒經(jīng)常出現(xiàn)密封水回水不暢而導致給水泵潤滑油進水或凝汽器真空下降等問題，運行人員不得不將電、汽泵密封水回水直接排地溝，導致大量除鹽水浪費，增加了運行人員的工作量，增加了機組運行風險。

2 優(yōu)化改造方案

2.1 方案設計

在凝汽器坑設計一個回收水箱（體積：2.5m3），將三臺給水泵密封水回水分別匯集到水箱里，在水箱底部用Ф159×4.5無縫鋼管并通過一個單級“U”型水封與主機凝汽器接頸相連作為出水口，能利用在正常運行中凝汽器真空相對于大氣壓的壓差所產(chǎn)生的虹吸力將密封水回水回收至主機凝汽器。

2.2 改造風險點一

凝汽器在極限真空情況下（約-99KPa），單級U型水封內(nèi)的水會被吸干和汽化，機組真空遭到破壞，威脅機組安全運行。

風險控制措施：根據(jù)凝汽器循環(huán)冷卻水溫度、所處海拔高度及汽輪機末級葉片長度等因素綜合判斷。按凝汽器極限真空值（-99KPa）和所對應的回水飽和溫度19.68℃來計算相對于標準大氣壓下產(chǎn)生的水柱高度為10.12m，而給水泵密封水回水溫度正常值約：40～45℃，跳泵溫度整定值為90℃，故保證單級U型水封高度在10.12m米以上（初定12.1 m）。

2.3 改造風險點二

機械密封回水溫度較高（正常運行約40～45℃，若機械密封泄漏，回水溫度將快速升高，一旦高于凝汽器壓力下的飽和溫度，凝汽器真空將遭到破壞。

風險控制措施：經(jīng)計算，在U型水封管標高+5.2m處加裝一路減溫水，對機械密封冷卻水進行實施冷卻，即能保證回水溫度低于凝汽器壓力下的飽和溫度。減溫水取自于凝結水泵出口至軸封加熱器入口前管路的凝結水。改造方案中給水泵密封水回收水箱、U型水封管標高要求如圖2所示：

2.4 改造風險點三

系統(tǒng)改造較大，新增設備較多，焊渣、鐵屑等雜物進入系統(tǒng)損壞機械密封，導致設備損壞。

風險控制措施：

（1）嚴格按照凝結水管道施工有關工藝要求進行焊接和施工，所有焊口都要使用氬弧焊。

（2）設備安裝完畢，在連接給水泵前，對新增設備進行灌水查漏。

（3）對新增設備進行沖洗，對排污水進行取樣分析，至水質合格后，系統(tǒng)恢復，密封水系統(tǒng)投入備用狀態(tài)。

3 改造后效果分析

對給水泵機械密封水回水系統(tǒng)進行節(jié)能改造后，密封水回水實現(xiàn)了全部回收（約20t/h）。徹底消除了凝汽器真空下降或油中進水等缺陷，機組的安全性、經(jīng)濟性得到了顯著提高。系統(tǒng)投運后，減輕了運行人員的工作量，提升了自動化水平，此改造方案具有推廣價值。

參考文獻：

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