135 MW汽轮机给水泵密封水回水回收装置改造分析

宫诗璐

(华电忻州广宇煤电有限公司，山西 忻州 034000)

0 引言

华电忻州广宇煤电有限公司(以下简称广宇煤电)2×135 MW空冷机组给水泵组轴端密封采用螺旋密封结构，其采用的多级U形、多级水封的给水泵密封水回水回收装置，难以适应排汽压力和密封水回水量的变化，经常出现给水泵密封水冒水或排汽装置漏空现象，严重影响了机组安全运行。为防止给水泵密封水回收装置对机组安全运行造成不利影响，只能将给水泵密封水回水排入地沟，在造成水资源浪费的同时，使机组补水率严重超标，亟须加以改造。

1 改造方案及适用领域

1.1 改造方案

(1)做1个容积适当的水箱代替原多级水封，水箱进口与给水泵密封水回水管道相连，水箱顶部与大气相通(加盖但不密封)，水箱安装高度低于给水泵的安装高度并保持必要的落差，以保证密封水回水能顺利流入水箱。出口与排汽装置连接，且接入位置高于水箱一定高度，水箱内的水靠负压吸入排汽装置。

(2)水箱底部出水管口装1个开度受水箱水位控制的调节阀，阀芯与浮球连接，浮球为阀芯启闭提供动力。浮球阀的开度受水箱水位控制，与密封水排水量对应而保持水箱水位稳定。

(3)调节阀在最大开度时，要求流量设计值大于最低真空条件下最大密封水回水流量，最小开度流量为0。

(4)在水箱靠近顶部的侧面装有溢流管，以实现水箱满水溢流功能。水箱底部装有放水管，以备水箱检修放水所需。

回收装置工作原理如图1所示，水拉控制阀原理如图2所示。

图1 回收装置工作原理

图2 水拉控制阀原理

1.2 改造效果

多年运行情况表明，改造后的给水泵密封水回收装置具有以下特点。

(1)有很好的适应性。能同时满足同一机组1台或多台给水泵各种运行工况下给水泵密封水回水回收要求，能完全实现包括启、停机在内的无操作运行。

(2)具有极好的工作稳定性。自改造以来，密封水回收装置在全面满足给水泵组工作要求的前提下从未出现故障(卡涩或部件损坏)。

(3)通过降低密封水回水进排汽装置的管口高度，任何工况下均可实现密封水100%回收。

(4)工作寿命长，检修维护方便。

1.3 与其他改造方式的效果比较

与浮球阀改造方式相比，没有阀芯经常卡涩、水箱水位波动大、浮球加工困难且易损坏的问题；与单级U形水封改造方式相比，没有对排汽装置负压大幅度变化适应性差、工作状态易受水温影响及改造受现场安装条件限制的问题。

1.4 适用领域

该方案主要针对火电厂给水泵密封水回水回收装置的改造，且只需对主要设计参数作简单调整，即可满足绝大多数有给水泵密封水回水的给水泵组工作要求。同时，可应用于其他需通过控制进水或出水量来保持水位的场合，但对水质有一定要求。

2 经济及社会效益分析

对于广宇煤电的给水泵密封水系统而言，改造前由于受真空系统的影响，给水泵密封水回收装置无法正常运行，密封水回水直接排放地沟，造成水资源浪费；改造后，密封水全部回收到排汽装置，实现了循环利用。从2011年6月给水泵密封水改造完成到2012年7月，2台机组的给水泵组累计运行5 000 h以上，按每小时节水20 t计算，年节水量约10万t，每吨凝结水按7元计算，2台机组每年可节约资金约70万元，而一次性改造费用仅2万余元(2台机组)，经济效益可观。

改造后给水泵密封水能够全部回收利用，避免了给水泵密封水回水系统因排水不畅造成给水泵油中进水的现象，保证了给水泵组的运行安全，也避免了因密封水系统漏空导致排汽装置真空突降而引起跳机的安全隐患。

经过改造，节约了水资源，降低了机组能耗，提高了机组运行的安全性和稳定性。在冬季市区供暖期间，机组的安全、稳定运行更具特别意义。

3 结束语

该装置的创新性主要体现在结构设计相对合理，流量控制范围大，能很好解决水位控制阀启闭力度易受控制阀出口水压力影响的问题，控制性能非常稳定。同时，在工作过程中控制阀的启闭力度小，浮球不必做得很大，阀位行程小，控制灵敏，且阀位动作舒缓，不易卡涩，不易磨损，工作寿命长。

经调查了解，给水泵密封水回水不能正常回收的电厂不在少数，尤其是空冷机组，都或多或少存在给水泵密封水回水系统工作不稳定的现象，不但使机组存在安全运行隐患，而且造成水资源浪费，故该装置具有较好的推广前景。