瑞明电厂#1机组DG480-180型调速给水泵密封水系统改造

摘要：本文主要分析瑞明发电厂＃１机组的DG480-180型多级锅炉高效电动调速给水泵密封水系统及前置泵密封水、冷却水系统进行改造的原因及改造后所取得安全性、经济性。

关键词：给水泵、密封水回水、油质劣化、系统改造

Abstract: This paper Ruiming Power Plant Unit # 1, DG480-180 type multi-stage boiler efficient electric governor to the water pump seal water system and booster pump seal water, cooling water system to transform the causes and transformation of the security,economy.

Keywords: feed pump seal water return, oil deterioration, the system transformation.

中图分类号： U464.138+.1文献标识码： A 文章编号：

1引言

座落在广州黄埔庙头的瑞明发电厂是装有两台125MW燃煤机组(上海汽轮机厂制造)，汽轮机形式是：超高压、中间再热、双缸双排汽、冲动、凝汽式汽轮机。型号是N125-13.24/535/535型。每台机组配备两台多级锅炉高效电动给水泵，这种多级锅炉高效电动给水泵能使机组十分适应电网调峰的需要，并在低负荷时通过液压耦合器调节给水泵的转速来改变给水泵的流量和扬程从而达到节约厂用电的目的。

1.1给水泵主要参数

1.2主给水泵密封装置

主给水泵轴端密封采用机械螺旋式密封装置。这种装置是无填料的密封装置，它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环，以及两个端面的紧密接近（由弹簧力滑推，同时又是缓冲补偿元件）到达密封的。在机械密封装置中，压力轴封水（凝结水泵出口引来，正常运行调整轴封水压力为：1 Mpa，水温42℃）一方面顶住高压泄出水（给水，水温150℃，）；另一方面窜进动静环之间，维持一层流膜，使动静环端面不接触。由于流动膜很薄，且被高压水作用着，因此泄出水量很少，这种装置只要设计得当，保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜，也可满足“干转”条件下的运转。

1.3给水泵冷却方式

给水泵的前置泵为双渦壳结构，轴端密封也是采用机械螺旋式密封装置，冷却动、静环的密封水源来自凝结水，而格兰冷却水却是采用工业水（源头是循环水）来冷却的。由于场地所限，瑞明电厂的凝汽器循环水冷却系统采用闭式循环运行，即冷却池水（30℃）经循环水泵升压后（0.2 Mpa）通过凝汽器，进行热交换，冷却汽轮机排汽后，循环水温上升到40℃，压力降至0.1 Mpa，再通往机力冷却塔对循环水进行冷却，又将循环水温冷却至30℃，进入循环水冷却池流至循环水泵入口，这样完成一个循环，循环水周而复此被加热，又被冷却。而循环水的损耗则由黄埔发电厂#6机的循环水经过滤水器过滤后，补充进入循环水池（循环水泵进口处）。这种循环水闭式循环的最大缺点就是循环水温高（年平均为28℃，循环水温比开式循环系统的高2-4℃），循环水含氯根高，也就是含盐量大，当珠江水咸潮来临时，尤为明显，循环水泵，工业水泵，射水泵的盘根漏水处有大量的白色晶体——盐，这种晶体对设备的腐蚀十分厉害，严重威胁设备安全运行。

1.4给水泵系统图

原设计的给水泵密封水系统和前置泵的密封、冷却水系统如图（1）所示：

5给水泵运行方式

机组正常运行时一台多级电动调速给水泵运行，另一台多级电动给水泵作热备用。

如图（1）可见，机组正常运行时，电动调速给水泵密封水回水有三种运行排放方式：一种运行方式是给水泵密封回水全排地沟运行；一种运行方式是通过15米U型水封回收凝汽器运行；还有一种运行方式是通过卸荷水门进入给水泵前置泵进口，进入给水系统。当机组在满负荷运行时，给水泵的前置泵入口为0.6Mpa，运行给水泵密封水压力为1Mpa，水温约42度，给水泵密封水回水排地沟总门是关闭的，另两种运行方式同时运行，使给水泵密封水回水同时通至凝汽器和给水泵的前置泵入口，然而，给水泵的前置泵的密封水回水却是排地沟的，这样就造成了工质的流失，增加了机组除盐水补水率，影响机组效率。由于给水泵密封水进水总门后在高、低压轴端的密封水进水侧无阀门调节，使得给水泵高，低压轴端密封水进水压力比较难调整。时常会出现以下现象：当给水泵的高压轴端稍有甩水时，给水泵的低压轴端就大量甩水；而给水泵的低压侧轴端密封稍有甩水时，给水泵的高压端密封水量又不足，使给水泵高压端轴封冒汽和影响机组真空，使真空缓慢下降，影响了机组安全、经济运行。因此，给水泵在这样的方式下运行，当机组在工况变化时必需对给水泵密封水压力进行调整，这样既浪费时间、又浪费力气，而且会影响机组的安全、稳定、经济运行。我们知道，凝结水泵的运行特点是利用凝结水泵的汽蚀特性自动调节凝汽器水位，也就是我们平时所说的低水位运行方式。它的特点是：不设水位自动调节装置，以减少节流损失，节约厂用电，也就是说，机组正常运行时，负荷越高，凝汽器的水位就越高；反之，凝汽器的水位就越低。由于机组运行工况的变化，会导致凝结水母管压力产生变化，密封水压力也随之变化，给水泵轴端密封处甩水量时大、时小，甩水量小或无甩水时，给水泵的高、低轴端会冒汽，严重时会使机组的真空缓慢下降，甩水大时，给水泵轴端密封水又会渗到轴承室里，造成给水泵的油系统进水，油位上升，油质劣化，影响给水泵组的安全运行，给水泵的油系统进水事件时有发生，鉴于以上诸多的原因，黄埔发电厂的设备分部于2002年对两台调速给水泵的密封水系统进行改造。

2给水泵密封水系统和前置泵的密封、冷却水系统的改造设计原则

2.1给水泵改造分析

可以知道，给水泵高压侧轴端密封水进水压力刚好时，给水泵低压侧轴端密封水漏水甩水较大，可能导致给水泵油系统进水。而给水泵的低压侧轴端密封水稍有甩水时，给水泵的高压侧轴端密封水量又不足，使给水泵高压侧端轴封处漏汽和影响了凝汽器的真空，其实就是给水泵密封水的压力、流量与在给水泵高、低压端不匹配所造成的。

2.2具体改造方案

2.2.1就是在给水泵高、低压端密封水进水管分别加装一个阀门，分别控制进入给水泵高、低压端轴封的密封水进水压力和进水流量。

2.2.2回收给水泵前置泵密封水回水，回收工质，减少机组补水率。

2.2.3前置泵的格兰冷却水由工业水冷却改造为用密封水冷却，冷却后密封水回收凝汽器，减少工业水对前置泵轴承的腐蚀，保障设备安全运行。

3给水泵改造后系统图

给水泵密封水系统和前置泵的密封、冷却水系统改造后的系统如图（2）所示。

4给水泵密封水改造后的简要说明

在给水泵高、底压侧密封水管加装阀门，分别调整控制密封水进水量，使给水泵的高、低压侧轴封稍微渗水。原先前置泵的高、低压侧密封水是排地沟的，格兰冷却水是用工业水冷却的，现改造为：前置泵高、低密封水回水不排地沟，和格兰冷却水改用密封水来冷却，且这些回水全部汇集后用管道引至给水泵密封水至15米U型水封进水总门门后，再回收至凝汽器，如图（2）所示。

5结论

瑞明发电厂＃１机给水泵密封水系统改造后投入运行，达到了预期的效果，主要有以下几点：

最大限度地实现密封水回水的回收，在汽轮机冲转的情况下都能回收给水泵密封水回水，降低了机组的补水率。在满负荷的工况下，未改造前凝汽器除盐水补水量为28t/h（包括瑞南＃01机补水量），改造后凝结水除盐水补水量为27.6t/h，每日可以减少约9.6t除盐水补水量，每吨水价格为15元计，一年可节约52560元人民币（9.6*365*15=52560元）。

确保了密封水回水的顺畅，最大限度地避免了给水泵油系统进水的可能性。

解决了过去运行中调整费时、费力又难以维持稳定运行的问题，使运行人员在运行中免于操作，减少了运行人员的劳动强。

减少给水泵油系统的滤油次数，工作量明显减少。

前置泵的格兰冷却水改用密封水冷却后，无“白色晶体”析出，无腐蚀设备现象，保障设备安全，减少检修工作量。

该方案合理、可靠、简单、明了。

参考文献

1.《汽轮机运行技术问答》 华东电业管理局编。

2.《瑞明电厂汽轮机运行规程》

3.《瑞明电厂汽轮机异动报告》

4.《汽轮机设备及其系统》 胡念苏 主编

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。