趙興樓,李 剛,張瑞杰,王永生,楊杰元,靳衛(wèi)國
(華能國際電力股份有限公司上安電廠,石家莊 050310)
華能國際電力股份有限公司上安電廠二期2臺機組為亞臨界300MW機組,每臺機組配置2臺50%容量汽動給水主泵,給水主泵為FK6D32型,該泵軸端密封為迷宮密封,密封水為凝結(jié)水泵出口的凝結(jié)水,單臺給水主泵最大密封水量8.8m3/h。
根據(jù)在運給水主泵消缺需要,更換3號機組汽動給水主泵芯包,更換使用的備用芯包為原廠同型號芯包。給水主泵恢復(fù)投運后,迷宮密封處大量高溫、高壓水外漏,經(jīng)判斷為密封水壓力低所致,調(diào)整就地密封水調(diào)壓門、密封水旁路全開無效,最后將凝結(jié)水泵出口壓力提升至1.2MPa,同時降低除氧器上水調(diào)門開度,迷宮密封運行正常。
設(shè)備正常運行情況下,機組負(fù)荷波動時,密封水壓力通過密封系統(tǒng)的自動調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié),給水主泵密封水與迷宮密封處高溫水差壓保持在0.1~0.15MPa。更換備用芯包后,調(diào)壓閥被調(diào)整至最大開度,調(diào)壓閥旁路全開,密封水給水壓力不能低于1.2MPa,密封水差壓大于0.4MPa。
備用芯包修復(fù)為整體外委修復(fù),經(jīng)查看該芯包修復(fù)報告,密封修復(fù)所更換備件及間隙數(shù)據(jù)均符合設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)。由于給水主泵不能停運,根據(jù)給水主泵結(jié)構(gòu)特點以及迷宮式密封結(jié)構(gòu)綜合分析,懷疑泄漏主要原因為迷宮密封襯套兩側(cè)的進水孔存在缺陷,導(dǎo)致密封腔室內(nèi)密封水壓力低于高溫、高壓水的壓力,最終發(fā)生高溫、高壓水外漏。
雖然經(jīng)過提高密封水壓力等措施,保證給水主泵系統(tǒng)正常運行,但是,隨之而來凝結(jié)水泵電流也增高,大大增加了凝結(jié)水泵電耗。在短時間內(nèi)給水主泵不能停運檢修情況下,經(jīng)過技術(shù)人員研究決定,利用設(shè)備負(fù)荷低谷臨停時,對此臺泵密封水管路加裝管道增壓泵系統(tǒng)。
凝結(jié)水泵工頻運行時出口揚程為225m,考慮機組在特定情況雙泵并列運行時,凝結(jié)水泵出口母管壓力最高可達2.7MPa,考慮凝結(jié)水泵啟動瞬間的沖擊,選型時要求管道增壓泵入口壓力不低于4 MPa,設(shè)計流量比單臺給水主泵密封水流量8.8t/h大20%,為10.6t/h;揚程為80m;單級型式離心泵;增壓泵密封裝置采用集裝式機封,泵與電機一體組裝。為了節(jié)約現(xiàn)場安裝空間,該泵采用管道泵。管道增壓泵主要參數(shù)見表1。
表1 管增壓泵主要參數(shù)
具體處理措施為在凝結(jié)水泵B給水主泵密封水管道上加裝1臺管道增壓泵,并加前、后手動門及旁路手動門,見圖1。管道增壓泵接口采用法蘭連接DN80,流量不低于60t/h,出口壓力不低于2.0MPa。在凝結(jié)水泵啟動后即可投入運行,在機組正常運行情況下,當(dāng)給水主泵密封水壓力高于1.5 MPa時停止管道增壓泵運行,當(dāng)給水主泵密封水壓力低于1.3MPa時啟動管道增壓泵運行,以利于節(jié)電。如果管道增壓泵故障后可解列更換維修,暫時由旁路供給主泵密封水,如在低負(fù)荷時提高凝結(jié)水泵出口壓力即可。
圖1 管道增壓泵連接示意
給水主泵密封水管道增壓泵投運后,凝結(jié)水泵投入自動運行方式,隨機組負(fù)荷變化給水主泵密封水未發(fā)生泄漏。
在管道增壓泵投運過程中發(fā)現(xiàn):當(dāng)凝結(jié)水泵出口壓力低于0.8MPa(凝結(jié)水泵最低出口壓力保護定值)時,機組給水流量、給水主泵密封水壓力及流量等均能滿足要求。
目前,已經(jīng)將二期凝結(jié)水泵出口壓力最低值設(shè)置在0.65MPa,低于以前運行壓力最低值0.8 MPa,經(jīng)初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計,見表2:二期凝結(jié)水泵電機電流下降約11A,廠用電率降低約0.05%。
表2 3號機組凝結(jié)水泵加裝增壓泵前后相關(guān)數(shù)據(jù)對比
密封水系統(tǒng)改造所用物資包括:管道增壓泵1臺、截止門4個、逆止門2個等,總投入費用約2萬元;
3號機組凝結(jié)水泵年節(jié)約費用:
式中:x為機組額定負(fù)荷,kW;t為設(shè)備年運行小時,h;η1為節(jié)約用電率;η2為機組年運行負(fù)荷率;a為上網(wǎng)電價,元。
如果廠用電率降低約0.05%,按負(fù)荷率70%,上網(wǎng)電價按0.445 5元/kWh計算,機組加裝管道增壓泵后,每年將節(jié)約費用=30×104kW ×(24h×365)×70%×0.05%×0.445 5元/kWh≈41萬元。
給水主泵密封水管道增壓泵的加裝,成功解決了因密封水壓力低導(dǎo)致迷宮密封處大量高溫水外漏的問題,提高了設(shè)備運行可靠性,同時大大降低了凝結(jié)水泵的耗電率,節(jié)約大量費用。其他同類機組在條件允許時,可在給水主泵密封水管道系統(tǒng)加裝增壓泵,避免給水主泵迷宮密封高溫水外漏。