摘 要:介紹DG385-185型給水泵軸封系統改進經濟性及在宜賓發電總廠改進實施幾種方案、所取得情況,對同類設備的改進提供借鑒。
國產200 MW機組50%容量給水系統,其配備的軸封水系統有兩種:帶軸封泵和不帶軸封泵。兩者主要區別在于:軸封回水收集不同。根據一些電廠改進情況看,改進采用不帶軸封泵的系統使軸封水回入前置泵入口,取消軸封泵,其經濟性、安全性較高。
1 改造實施
1.1 第一步改造
將原有壓回水改至前置泵入口,停止軸封水泵運行,其余不變。
第一步改進運行情況:改造后首次運行發現距多級水封較遠的1、2號泵傳動端漏水較大,在前置泵入口壓力0.6 MPa附近運行時,回水溫度達70℃并有大量漏、甩水;0.7 MPa(機組接近滿負荷)時,回水甩水量極大且回水溫度達85~95℃。自由端在前置泵入口壓力0.7MPa時(機組接近滿負荷)運行有大量甩水,回水溫度70℃。
1.2 第二步改造
根據前面經驗分析產生低壓端回水甩水量大、溫度高,可能的原因有多級水封回水不暢,使回水不能及時排泄;高壓端軸封水進水過大,而低壓端進水較小,造成低壓端漏、甩水大,溫度過高;低壓端甩、漏水量較大。
1.3 第三步改造
1)根據以上兩次改造情況分析,改造之所以失敗原因不在管路本身,而在改造前對系統、設備的分析不夠必須重新進行分析。
對螺旋襯套分析看,其有兩口:一是靠近高壓端改造前為軸封進水,改造后為回前置泵;二是靠近出水端改造前為有壓回水,改造后為軸封進水。
2)進行重新分析。螺旋襯套靠近高壓端口改造后為回前置泵:①有利于保持螺旋軸套、螺旋襯套溫度穩定;②防止低溫凝結水進入水泵(運行中凝結水壓力與軸套前端壓力相近,停備時高于軸套前端壓力),可以防止水泵冷熱不均造成震動和給水含氧量增高;③可以使螺旋襯套和螺旋軸套在該處壓力由1.2 MPa降為0.6~0.7 MPa(即前置泵入口壓力)。改造后軸封回水量、回水溫度與泵的負荷無關,有利于密封。
螺旋襯套靠近低壓端口改造后為軸封水進口,其距軸套端面約60 mm。改造后軸封回水量、回水溫度與泵的負荷有關。
通過以上分析看,螺旋襯套靠近高壓端口改造后為回前置泵方案可行;螺旋襯套靠近低壓端口改造后為軸封水進口,其距軸套端面較近,當需要提高軸封水壓時,不可避免的會產生較大漏水,可靠差。為此,進行如下改造。
①盡量使螺旋襯套兩口靠近以使節流長度增加,只要保證兩口間凸肩能鑲入密封膠繩即可。
②由于進出水方向改變,為此密封水箱體進行如下改造,并且軸封進出水管路和原來的進出水相反。
3)改造后情況。經過以上改進后,1~3號泵運行正常,沒有甩水、漏水;回水溫度45~50℃,在任何工況下均正常,說明改造完全成功。
2 改造后記
改造雖然成功,但改造后由于進出水方向與原來相反、管路交叉,現場美觀受影響,并且影響熱工元件檢修。如果更換密封水箱體,其單個價格達24 400元,成本較高(兩臺機六臺泵需要292 800元)。為此,進一步做如下改造。
1)自由端密封水箱體與傳動端密封水箱體交換,軸封進出水管恢復原來安裝位置。
2)由于自由端密封水箱體與傳動端密封水箱體外型不同,為此將自由端密封水箱體錐體部切除部分,切除部分焊接在傳動端密封水箱體錐體部,并上車床加工,兩尺寸正好吻合。
通過以上改造,在總投資不超過一萬五千元情況下,黃桷莊電廠21號機已全部改造完畢,取得較好效益。
3 改進后的經濟性
3.1 運行的經濟性
按黃桷樁電廠21號機1995年實際帶負荷運行小時數5 363計算,軸封水泵電機功率為30 kW,則每年可節電5 363×30=160 890 kWh
由于軸封泵運行的時間大于給水泵運行的時間,更大于機組運行的時間,由此其值不低于180×l03kWh。
同時,高溫有壓回水(60 t/h)不再回入凝汽器,而改至前置泵入口可減少冷源損失,提高機組的熱效,其熱經濟性可由下式計算。
1)回至前置泵時,參數為
Pl=0.6 MPa(前置泵入口壓力,實際0.6~0.7MPa);
tl=120℃(黃桷樁電廠2l、22機實測平均值);
h1=504 kJ/kg。
2)回至凝汽器時,參數為
P2=-0.092 MPa(運行實際參數);
t1=43.287℃(P2對應的飽和溫度,實際運行參數低于39℃);
h2=183.28 kJ/kg(實際更低)。
3)改進后可減少冷源損失
Q=m×h
=60×103×(504-183.28)/3 60 O
=5 345.3 kJ/s
每年可節電:5 363×l2.5=67×103 k Wh
由此,每年可節電247×103 kWh,按每千瓦時0.l8元計算,可產生44 486元經濟價值,與所需的約l5 m∮32×2不銹鋼管比,無須半年即可收回全部投資。
3.2檢修的經濟性和安全性
改進后可保持有壓回水壓力及溫度穩定,并保持與泵和除氧器相同溫升,使螺旋軸套及軸在運行中熱變形最小,設備安全性提高。
同時,取消軸封泵后,可不再消耗昂貴的機械密封及其它備件,減少維護量。
其次,還可取消有壓回水壓力監視系統、電氣、熱工控制系統設備及電耗,泵的附屬閥門等,進一步減少維護費用。
3.3 運行的可行性
由于取消了軸封水泵系統,可減少操作,減低勞動強度及由此可能產生的誤操作、誤動作,提高機組安全性。
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