百万机组汽动引风机备用凝结水泵启动不出力分析探究

百万机组汽动引风机备用凝结水泵启动不出力分析探究

郭航

国能神福（石狮）发电有限公司，362700

【摘 要】：介绍了某电厂超超临界1050MW机组引风机汽轮机凝结水系统备用凝结水泵启动后不出力的情况。通过分析判断引风机汽轮机凝结水泵存在长周期运行，机械密封不良或密封环磨损，泵内或吸入管留有空气导致备用泵切换启动时不出力，为引风机汽轮机的安全稳定运行带来隐患。通过现场实际情况分析，提出针对性预控措施和整个方案，进一步确保机组安全稳定长周期运行，为同类型机组提供借鉴。

【关键词】：汽动引风机 汽蚀余量 不出力

1 设备及系统概述

某电厂两台1050MW燃煤汽轮发电机组锅炉引风机采用纯凝汽式小汽轮机驱动，型号N11-0.969，型式为单缸、单轴、冲动式、下排汽凝汽式引风机驱动汽轮机，每台引风机小汽轮机配备独立的凝汽器及真空系统，配置两台凝结水泵，运行时一运一备。小汽轮机排汽的凝结水经凝结水泵升压后送入主凝汽器热井回收利用。

2 汽动引风机凝结水泵现状

我厂2×1050MW超超临界燃煤汽轮发电机组，每台机组配置2台50％容量的汽动引风机，小汽轮机配置的凝结水泵为卧式单级离心泵，在机组运行过程中，出现备用泵定期轮换时汽动后不出力的现象。凝结水泵的入口为真空，尤其是备用凝结水泵，整个泵体处于真空状态，凝结水泵机械密封水由凝结水泵出口逆止阀取，当凝结水泵备用不启动时因机械密封水设置原因，空气极易通过泵轴及机械密封进入泵体，造成凝结水泵汽动时不上水。对此，可通过加装机械密封水（密封水取自凝结水泵出口母管）的方式，有效解决别用凝结水泵汽动不出力的问题。

2.1 备用水泵不出力的危害

2.1.1 引风机凝结水泵失去备用，当运行凝结水泵出现异常时，备用凝结水泵无法启动，威胁引风机正常运行。

2.1.2 引风机凝结水泵打闷泵，损坏泵体。

2.1.3 备用泵注水不充分，开启入口电动门时仍有空气，影响运行泵入口工况，两台泵都不出力，影响引风机安全运行。

3.1.4 引风机凝结水流量波动导致引风机轴封加热器液位波动、多级水封被破坏。

2.2处置过程

2.2.1 组织相关操作人员、检修人员到位，进行详细风险交底、说明具体操作步序及注意事项。

2.2.2 确认机组运行工况稳定，各运行参数正常，确保引风机及附属设备运行正常，加强引风机运行凝结水泵监视。

2.2.3 确认引风机备用凝结水泵入口电动门、出口电动门、抽空气手动门均已关闭。

2.2.4 由检修人员拆除备用凝结水泵出口压力表及运行凝结水泵出口压力表，并用软管连接。

2.2.5 确认引风机备用凝结水泵系统放水门均已关闭，由检修人员拆除泵轴端堵丝及差压变送器排污手动门，便于注水观察。

2.2.6 检查确认引风机运行凝结水泵工况参数正常，由就地人员缓慢开启引风机两台凝结水泵出口压力表一次门，对备用泵进行注水排空。若有异常，立即停止操作并恢复原状态。

2.2.7 当引风机备用泵出口压力涨至0.15Mpa稳定，且轴端堵丝及差压变送器排污手动门连续出水后，则注水完毕，恢复泵相关阀门至备用状态。

2.2.8 逐渐开启备用泵抽空气门至四分之一开度，建立泵体负压至-0.08Mpa时，立即远方直接开启备用泵入口电动门，确认启动允许条件满足后，启动备用泵。

2.2.9全面检查引风机凝结水流量、凝汽器真空等参数变化，确认就地4A凝结水泵运行正常，出口压力＞0.3Mpa、电流平稳约17A后，停运原运行泵。全面检查引风机凝结水系统运行正常。

3 启动不出力原因分析

导致引风机凝结水泵启动不出力的原因有多方面，通过现场实际对比分析着重对机械密封安装不良或密封环磨损等其他因素，导致泵内或吸入管留有空气、凝结水泵汽蚀余量与设计不符、引风机凝汽器真空不佳，引风机凝结水温度较高等几个重要影响展开分析。

3.1 4N6型卧式离心泵性能曲线规范

图1 4N6型卧式离心泵性能曲线图

3.2 引风机凝结水泵运行工况实际运行计算

3.2.1 计算思路：在真空-91kpa工况下，引风机凝结水温44.35℃，通过查询饱和蒸汽压表得知44.35℃对应的饱和压力为9.2kpa，大气压101.9kpa，与凝汽器的绝压数值（10.9kpa）之差为最大允许的水柱高度压力，通过水柱高度压力算出对应的水柱高度，水柱高度与凝结水泵的汽蚀余量（1.4m）之差，得出安装水泵低于液面高度值，通过高度值与我厂引风机凝结水泵实际安装高度作对比得出结论。

3.2.2 计算过程：水柱高度压力=10.9-9.2=1.7kpa

据，

得：==0.175m

安装水泵低于液面高度H=0.175-1.4=1.225m

即，工况二计算出引风机凝结水泵实际安装位置应在水面下方1.225m处。

3.2.3对比得出结论：

结合引风机凝结水泵实际安装实际测量数据，泵叶轮中心处距离最低允许运行液位（400mm）处高度为1400mm＞1225mm，安装符合规定。

3.3 机械密封不良或磨损等其他因素导致泵内或吸入管留有空气

4N6型卧式离心泵叶轮通过键固定在轴上，叶轮装在泵体、泵盖组成的泵工作室内，动力机通过联轴器带动支撑在周常中的叶轮工作，轴套与衬套之间有水润滑的滑动轴承，泵体后的填料函内装有填料环，及填料油浸石墨石棉绳，开口填料压盖，外部引入高于大气压的密封水，通过接管对准填料环在整个填料函内就形成隔绝空气侵入泵腔内的密封腔，同时阻止泵内水向外流，仅有少量润滑水滴出。在叶轮上开有平衡孔，使高压区与进口低压区沟通从而消除轴向推力，为防止磨损泵体和泵盖，易于检修，达到良好的密封，在泵体、泵盖上装有密封环，泵体上部备有丝孔作为放气用，停车检修时，泵中之水从丝孔放出。

我厂引风机凝结水泵密封水取自泵出口管路与出口逆止门间，并未备用其他密封水，当凝结水泵不运行时，由于逆止门未打开，未启动的凝结水泵将没有密封水，若机械密封存在安装磨损，长时间备用，极易造成积空气。

4 针对性对策

4.1 引风机凝结水泵针对性改造

将引风机凝结水泵机械密封水由原凝结水泵出口改至凝结水泵出口母管，并由除盐水至凝汽器补水管路中引一路至密封水母管，并增加手动门及逆止门，便于检修隔离。

4.2 引风机凝结水泵密封水改造前运行注意事项

4.2.1 高负荷工况加强引风机凝结水泵运行工况监视，尤其总风量大于5300t/h，引风机转速大于5000rpm时，备用凝结水泵容易联启，应时刻关注引风机凝结水泵情况。

4.2.2 严格按照操作票执行引风机凝结水泵定期轮换工作，尽量在800MW以下、真空大于92kpa，凝结水温35℃以下合适。

4.2.3 若出现引风机凝结水泵备用泵启动后不出力的情况时，应立即停止运行，联系检修重新注水排空后，方可重新启动。

5结束语

汽动引风机在大型火电厂运用越来越广泛，汽动引风机附属系统的正常运行直接影响到引风机运行的经济可靠性。确保引风机凝结水泵的正常可靠备用，进而提高风机的运行可靠性。

参考文献

[1]姚虎东、张文平、窦家新、高飞、孙剑、350MW超临界机组汽动引风机系统安装调试中存在的问题及处理、内蒙古电力技术、2015年04月、版本（2015年第04期）、页号86。

[2]孙建磊、王志强、凝结水泵出力不足问题分析及处理、设备管理与改造、2015年08月、版本（2015年第09期）、页号77。

作者简介：

[1]郭航、男、1987年02月26日、2008年毕业于沈阳工程学院、国能神福（石狮）发电有限公司、目前从事火电厂集控运行工作、值长、工程师、主要研究火电厂集控运行方向、福建省石狮市伍堡集控区21号、362700、