给水泵密封水回收装置的研制和应用

给水泵密封水回收装置的研制和应用

施

缤

(江苏射阳港发电有限责任公司,江苏射阳224346)

摘

要:给水泵密封水不能正常回收是较多发电厂发生过的问题,为此简要分析了问题产生的原因,提出一种

结构比较新颖的水箱回收装置改造方案,装置投用后根据运行情况做了进一步的完善工作,满足了电力生产长期连续安全稳定运行的要求。关键词:给水泵;密封水;回收装置中图分类号:T M 9

33文献标识码:B

文章编号:1003-9171(2005)09-0012-04

D e v e l o p m e n t a n dA p p l i c a t i o no f R e c o v e r y

E q u i p m e n t o f Wa t e r f o r

F e e d w a t e r P u m pS e a l i n g

S h i B i n

(J a n g s uP r o v i n c e S h e y a n gP o r t P o w e r G e n e r a t i o nC o .L t d .,s h e y a n g 224346,C h i n a

)A b s t r a c t :T h ew a t e ru s e df o rf e e d w a t e rp u m ps e a l i n gc a n ’tn o r m a l l yb er e c o v e r e dt h a ta c u u r e di nm a n y

p o w e r p l a n t .T h e p a p e r a n a l y z e s b r i e f l y t h e r e a s o no f t h i s c a s e ,a n dp r o p o s e s a m o d i f i e dp l a nw i t hn e w w a t e r

t a n kr e c o v e r ys t r u c t u r e s .A f t e r g o i n gi n t oo p e r a t i o n ,f u r t h e r i m p r o v e m e n t w a sm a d ea c c o r d i n gt op r a c t i c a l o p e r a t i o n s i t u a t i o n ,a n d t h e r e q u i r e m e n to fs a f e t y s t a b i l i t y o p e r a t i o n i n l o n g -t e r m c o n t i n u o u s p o w e r

p r o d u c t i o ni s s a t i s f i e d

.K e y w o r d s :f e e d w a r e r p u m p ;w a r e r u s e df o r s e a l ;r e c o v e r e dd e v i c e s

在20世纪90年代初期,随着高压锅炉给水泵设计制作技术的发展,螺旋轴封结构逐渐取代了浮动环轴封结构。与浮动环密封相比,螺旋密封结构的给水泵不需要配置轴封水泵,密封水系统得以简化,同时由于螺旋密封结构简单,动静间隙大,制造精度要求相对不高,密封水瞬间失压也不会造成严重后果,因此安全可靠性能大大提高。新建125MW 以上机组配套给水泵几乎无一例外采用了螺旋密封,还有很多电厂对老型给水泵进行了改造,更换为螺旋密封。

然而,螺旋密封的应用带来了新的问题。众多电厂一度被给水泵密封水不能回收、给水泵油中大量进水等问题所困扰。我公司从水箱回收思路入手,经过多次改进完善,使回收装置做到了运行无需操作监视、检修免维护,安全可靠性能达到了较高的水平。

1给水泵轴端密封原理

如图1,液体通过轴套和衬套(或密封环)之间的狭窄间隙所产生的节流作用和螺旋产生的反

图1给水泵密封水回收系统图(U 形管回收)

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1华北电力技术

N O R T H C H I N A E L E C T R I CP O WE R N o

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向动压力(当采用螺旋密封结构时)而起到降压密封。密封水注入后,一部分向泵内侧流动,一部分经节流降压流向泵外,经回水盒去U形管回收装置。

2密封水不能正常回收的表现和危害给水泵密封水回收不正常,主要表现为两点:

(1)U形管水封经常破坏,空气被吸入凝汽器,造成机组真空下跌;

(2)给水泵轴端大量溢水,进入相邻轴承座,造成给水泵油系统大量进水。

真空下跌直接影响了机组的正常运行,而给水泵油中频繁进水,滤油、换油的工作量很大,在油处理期间,给水泵不能处于可靠备用状态,给水泵油系统各部分也产生不同程度的锈蚀,影响油系统的正常工作。

由于密封水回收不正常对机组正常运行产生了严重影响,因此电厂被迫将密封水回水直放地沟,浪费了大量除盐水,使机组补水率大大增加,化学制水设备的运行负担加重。

3密封水不能正常回收的原因

(1)如图1,U形管级数少,只有2级,水封高度裕量小,当现场安装稍有疏忽,如U形管标高定位有偏差、U形管出水接在凝汽器上的标高位置不合理等等,就容易出现在高真空时水封破坏、低真空时U形管入口水位高导致给水泵轴封满水等情况。

(2)回收系统通流能力与密封水回水量不匹配。以前的浮动环与轴套的间隙为0.08～0.16

m m,而螺旋衬套与轴套的间隙为0.40～0.45 m m,间隙较大,回水量较多,如仍沿用原先根据浮动环密封回水量设计的回水支管、回水母管、U 形管管径,裕量必然不足。如原水封槽内外管径为D57×3/D89×4,现制造厂建议提高到D108×4/ D219×6,从如此大幅度地提高管径就可以证明,原U形管管径裕量的确是不足的。

4回收装置改造方案的确定和实施

由于U形管外形尺寸比较大、安装标高有严格要求,现场一般没有适合的地点可供安装,因此改造起来颇为不便,因此我们设想用低位水箱回收密封水,问题的关键在于,如何使水箱水位始终维持在正常范围内,形成水封,防止机组真空破坏。

通过了解得知,安徽某电厂已率先采用了水箱回收法,水箱水位依靠一个特制的纯机械浮球阀来维持。其浮球阀的结构原理如图2。

图2单阀芯浮球阀结构原理

从结构原理图可以看出,该浮球阀的型式为单阀芯、杠杆式浮球阀,具有结构比较简单的优点,但由于阀芯承受较大的压差不平衡力,使得浮球阀在运行中一直处于全开-全关-全开这种间断式调节状态,调节性能较差,阀芯上下运动受到的撞击力较大,长期运行时可能会发生机械故障。

针对单阀芯结构的缺点,我们设计了双阀芯浮球阀,上阀芯控制流量,下阀芯抵消压差产生的不平衡力,这样从理论上浮球仅需克服阀芯部件的自重,不需要再通过杠杆来放大浮力,因此与阀杆直连即可,避免了杠杆机构圆弧运行转换为直线运行可能引发的阀芯卡涩,如图3。

图3双阀芯浮球阀结构原理

同时,对回水管道进行扩容,原回水支管为

D N25,改为D N50,原回水母管为D N50,改为D N80及D N100,改运后的密封水回收系统如图4。

图4给水泵密封水回收系统图(水箱回收)

5回收装置投运后的问题和对策

5.1浮球阀频繁振荡改进

在1、2号机上实施回收装置改造后,经投运发现,虽然密封水能够正常回收,但浮球阀在运行中有比较强烈的上下振荡现象,长期下去可能引发机械故障。很明显,浮球阀仍受到某种压差不平衡力的作用(见图5)。

当浮球阀在关闭位置时,上下阀芯受力是平

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