余绍宋 台州发电厂 台州317706
1 概况 我厂7、8号两台330 MW机组各配置3台容量为50%的电动调速给水泵,编号分别为A、B、C,正常情况下两台泵组并列运行,一台备用。给泵布置在零米层,型号为DG600-Ⅰ型,系上海电力修造厂引进技术制造,其轴封为螺旋密封结构,用凝结水经差压调节后注入密封。自给泵轴端外泄的密封水回水经U型管流入凝汽器回收,A、B两泵合用一个U形管,而C泵单独使用一个U形管,如图1所示。A、B泵U形管放在地下室-4.7 m层处,密封水回收正常,而C泵U形管置于地下室柱子上,标高为-0.7 m处,至1998年改进前,密封水不能回收。据运行同志反映,将C泵U形管注水后投入运行几分钟,真空即破坏,无法正常运行,密封水回水只能排地沟而浪费掉。为此对给泵密封水回收系统进行分析,终于找出原因,使其运行正常。
2 原因分析
由于A、B泵密封水回收正常,可以将C泵与A、B泵密封水回收系统进行比较分析,找出问题的症结所在。 从结构上看,C泵U形管与A、B泵U形管基本相同,只是后者管径粗一些,以满足两台泵使用,C泵U形管高度、管径均与图纸相符,因此U形管本身没有问题。 从安装位置看,A、B泵U形管要比C泵U形管低3.6 m,如图1所示,A、B泵密封水回水管道在进U形管前有一段向下3.6 m长的管段,而C泵密封水回水管道自给泵轴封引下地沟后,基本上是水平进入U形管。现在分析一下两U形管入口处的压力,设凝汽器真空为95 kPa,若忽略流动阻力,由伯努利方程可知,A、B泵U形管入口压力为 Pab=-95+(6.4+4.3)×9.807=9.9 kPa>0C泵U形管入口压力为 Pc=-95+(6.4+0.7)×9.807=-25.4kPa<0 可见C泵U形管入口前处于负压状态,将-25.4 kPa的负压值与大气压力相比,相当于存在着2.6 m的水柱高差。因为该段管道最低点即为U形管入口处,而给泵轴封漏水处高出U形管入口为1.46 m,所以C泵密封水回水管道内任一处都处于负压状态。 由于给泵轴端与大气相通,空气在大气压力作用下就会通过管道进入U形管,使其真空破坏而无法工作。相反A、B泵U形管入口处压力大于0,空气是无法进入该U形管内部,因而它能正常工作。 由此可知,C给泵密封水不能回收的原因是其密封水回收系统布置不合理,使得空气能够进入U形管。 3 改进措施 如果将C泵U形管低位布置,如象A、B泵的U形管一样,使其入口压力大于0,则问题就能解决。但这样做有一定的难度,能否找到一个简单而有效的方法?从上述分析来看,若将U形管入口前管道改接成一个向下弯的单U形管,当单U形管高度大于2.6 m时其下部的压力就大于0,这样就能封隔空气,如图2所示。从现场来看,C泵U形管位于地下室的边上,其入口可以接一个高3 m的单U形管。于是我们就选择了这个方案在7号机大修中将7号C给泵U形管的入口管道改接,加了一个高3 m的单U形管。结果,大修后7号C给泵密封水能正常回收。但后来气温上升,凝汽器真空低时出现密封水回水有时不畅。分析认为,在上述U形管入口压力计算中忽略了流动阻力,若考虑U形管系统流动阻力这一因素,则实际C泵U形管入口负压没有这么高。查看装在U形管上部的压力表指示为-48 kPa,由此可以推算出U形管入口负压为-15 kPa,再考虑单U形管的流动阻力,所以取单U管高度1.6 m已经足够。在8号机小修时,我们在8号C给泵U形管入口处加接一个1.6 m高的单U形管,改进后的效果很好,低真空时密封水也能正常回收,接着我们将7号机C给泵U形管前的单U 形管高度改为1.6 m,也收到了同样的效果。至此7、8号机C给水泵密封水回水不能回收,这一问题得到了彻底的解决。
4 小结 多级U形管是给泵密封水回收系统中的一个重要装置,正常工作时U形管的上部处于真空状态。倘若多级U形管入口处于负压状态,在其上游又没有能将空气封住的位置较低的水封管路,则当U形管投用时,随着入口管道内水封段被抽空,外界空气就要进入多级U形管内部,使其真空破坏而无法工作。一个简单而有效的解决办法是将多级U形管入口前的管道做成向下弯的单U形管,使管道中有一高于大气压力的管段,以封隔空气;如果条件许可,应将多级U形管低位布置,使其入口压力高于大气压力。
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