熱電廠汽機凝結水泵汽化原因分析

1、熱電廠汽機凝結水泵汽化原因分析規(guī)范名稱泵電動機型號數(shù)量流量(m3/h)揚程(m)廠家型號功率(kW)轉(zhuǎn)速(rpm)凝結水泵6.5LDTN-103150180上海熊貓機械（集團）有限公司YLB2280-2-416014502.1.1 基本流程汽輪機做完功后的乏汽排到凝汽器經(jīng)換熱凝結成水匯聚到熱水井，經(jīng)凝結泵升壓后經(jīng)過軸封加熱器、3臺低壓加熱器后至高壓除氧器。為回收低壓加熱器的疏水，低加疏水泵正常時，3低壓加熱器疏水逐級自流至2低壓加熱器后經(jīng)疏水泵打至凝結水母管。如疏水泵不工作，通過危急疏水排至凝汽器熱水井。在汽輪機啟動前向凝汽器補水，系統(tǒng)中有一路除鹽水至熱水井，另在凝結水母管上接有一路再循環(huán)及壓

2、力管道放水用來調(diào)整凝汽器水位。2.1.2 操作原則 汽輪機啟動前向凝汽器補水至規(guī)定范圍，保證凝結水泵正常運行；正常運行時保證凝汽器水位及凝結水壓力在正常范圍內(nèi)，避免水位過高或過低，壓力波動過大。2.1.3 控制參數(shù) 凝汽器水位控制目標：水面計1/3至1/2處控制方式：正常運行時可通過除鹽水、再循環(huán)、備用凝結水泵三種方式調(diào)整。正常操作：影響因素調(diào)整方法負荷調(diào)整加電負荷水位升高時，可關補軟水、關再循環(huán)減電負荷水位降低時，可開補軟水、開再循環(huán)。抽汽調(diào)整減抽汽水位升高時，可關補軟水、關再循環(huán)。加抽汽水位降低時，可開補軟水、開再循環(huán)。 異常處理：現(xiàn)象原因處理方法凝汽器滿水1、 再循環(huán)開度過大2、 補軟水

3、開度過大3、 凝結水母管閥門誤關、憋壓4、 凝結泵出力不足5、 備用泵逆止閥門不嚴6、 虛假水位或水位計故障1、 1、根據(jù)母管壓力及時調(diào)整（關小）再循環(huán)2、及時調(diào)整補水閥門開度3、根據(jù)母管壓力檢查各閥門開度4、啟動備用泵或切換凝結泵運行5、關備用泵進出口閥門，處理正常后恢復6、對照就地水位計確定故障，聯(lián)系處理凝汽器水位偏低1、再循環(huán)開度過小2、補軟水開度過小3、軸封加熱器、低加旁路閥門誤開4、備用凝結水泵聯(lián)動1、根據(jù)母管壓力及時調(diào)整（開大）再循環(huán)2、退出自動，及時調(diào)整補水閥門開度3、關閉軸封加熱器、低加旁路閥門4、根據(jù)母管壓力停止凝結水泵6.2凝結水泵的啟動與停用6.2.1啟動前的檢查（P）

4、確認檢修工作完畢，現(xiàn)場已清掃完畢，如有設備異動報告，應在現(xiàn)場核對無誤；（P） 檢查熱井水位，其最低水位不低于1000mm；（P） 檢查已裝上的儀表正常無卡澀現(xiàn)象；（P） 檢查潤滑油脂正常，油質(zhì)合格；（P） 檢查盤車正常；（P） 關閉凝結水系統(tǒng)放水門；（P） 開啟軸封密封水門，檢查密封冷卻水管路是否暢通；（P） 開啟軸承冷卻水進水門，檢查軸承冷卻水管路是否暢通；（P） 待凝結水泵進口門前就地壓力表大于0.2Mpa，聯(lián)系司機，征得同意開始操作空氣門對泵體進行抽真空；（P） 微開凝結水泵空氣門，泵進口門后就地壓力表稍有變化即可；（操作時應隨時與司機聯(lián)系注意機組真空、運行泵運行情況）（P） 當凝結水泵

5、進口門后就地壓力表小于-50kPa時逐漸將凝結水泵空氣門全開；（操作時應隨時與司機聯(lián)系注意機組真空、運行泵運行情況）（P） 逐漸開啟進水門，出口門關閉；（操作時應隨時與司機聯(lián)系注意機組真空、運行泵運行情況）（P） 聯(lián)系電氣，凝結水泵、出口門送電。6.2.2 啟動凝結水泵I 斷開凝結水泵聯(lián)鎖開關；I 聯(lián)系司機啟動凝結水泵，檢查電流，出口壓力達到規(guī)定要求；P 檢查凝結水泵系統(tǒng)運行平穩(wěn)，振動正常，無異音；P 注意觀察電機線圈及泵推力軸承溫度正常；P 開啟泵出口門，檢查各儀表及密封水、冷卻水情況，注意凝汽器水位；P 一切正常后，投入備用泵聯(lián)鎖開關。6.2.3停用凝結水泵P 聯(lián)系司機，斷開凝結水泵聯(lián)鎖開

6、關，準備停泵；P 關閉凝結水泵出口門；I 停止凝結水泵，檢查電流到“0”，待泵轉(zhuǎn)速到“0”后應無倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。P 泵若停用檢修，則凝結水泵、出口門停電、關閉空氣門；P 待凝結水泵進口門前就地壓力表大于0.2Mpa，關閉軸封水門。（操作時若凝結水泵進口門后為負壓則不準將軸封密封水門關閉。）P 關閉軸承冷卻水閥門；P 開啟凝結水系統(tǒng)放水門。（操作時應隨時與司機聯(lián)系注意機組真空、運行泵運行情況）提示卡一、啟動允許條件：l 凝結水泵入口門已開l 凝汽器熱水井水位不低；l 凝結水泵軸承和電機軸承溫度參數(shù)正常；l 控制回路正常l 無跳閘條件和跳閘信號二、跳閘條件： l 凝結水泵運行且凝結水泵出口電動門已關延時

7、30秒l 凝結水泵軸承溫度>90延時5秒l 凝結水泵電機軸承溫度>75延時5秒l 凝汽器熱水井水位低三、投備用l 運行凝結水泵跳閘，聯(lián)啟備用凝結水泵l 凝結水泵出口母管壓力低于<1.0MPa，聯(lián)啟備用凝結水泵1. 凝結水泵空氣平衡管的作用什么?   當凝結水泵內(nèi)有真空時，可由空氣管排至凝汽器，保證凝結水泵正常運行。 26、凝結水泵在運行中發(fā)生汽化的現(xiàn)象有哪些？應如何處理？     凝結水泵在運行中發(fā)生汽化的主要象征是在水泵入口處發(fā)出噪聲，同時水泵入口的真空表、出口的壓力表和電流表指針急劇擺動。 凝結水泵發(fā)生

8、汽化時不宜繼續(xù)保持低水位運行，而應采用限制水泵出口閥的開度或利用調(diào)整凝結水再循環(huán)門的開度或是向凝汽器內(nèi)補充軟化水的方法來提高凝汽器的水位，以消除水泵汽化。一、凝結水泵與汽蝕現(xiàn)象汽輪機凝汽器凝結水,通過凝結水泵加壓排出,維持凝汽器熱井液位平衡,從而保證凝汽器連續(xù)工作。同時,水泵將凝結水輸送至除氧器或其它換熱設備,實現(xiàn)對水的回收循環(huán)利用。目前國內(nèi)凝結水泵普遍采用離心式水泵,泵內(nèi)壓力最低點通常位于葉輪葉片進口稍后的一點附近。當此處壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時,將發(fā)生沸騰,所生成的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動中,又因壓力迅速增大而急劇冷凝。會使液體以很大的速度從周圍沖向氣泡中心,產(chǎn)生頻率很高、瞬

9、時壓力很大的沖擊,這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。凝結水泵在汽蝕狀態(tài)下,由于受到局部高壓水沖擊影響,葉輪、泵殼出現(xiàn)局部蜂窩狀斑點,一定時間后出現(xiàn)裂紋。同時由于水沖擊,以及葉輪自身平衡被破壞,泵體振動加大,并伴隨噪聲,泵壓頭、流量、效率大幅度下降,嚴重時造成泵不打水甚至損壞。二、汽蝕原因由于凝結水泵的特殊性,其進口儲水裝置(即凝汽器熱井),上方為高真空環(huán)境,不同于普通的離心式水泵的正壓環(huán)境。泵進口管路某. 概述 水泵發(fā)生汽蝕的條件是由水泵本身和泵的吸人裝置兩方面決定的。因而查找水泵汽蝕的原因和尋求解決汽蝕的方法也從這兩方面著手。水泵制造廠根據(jù)泵的汽蝕試驗給出反映該泵汽蝕性能的汽蝕余量NPSHr;用戶則合理

10、選用水泵,并根據(jù)所造水泵的許用汽蝕余量NPSH設計合適的吸人裝置。 水泵用戶應掌握的幾個汽余蝕量參數(shù): 1 NPSHr泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量。是規(guī)定泵要達到的汽蝕余量參數(shù),NPsHr越小,表示泵的抗汽蝕性能越好;NPSHr由泵本身特性所決定,與裝置參數(shù)、使用條件無關;在水泵樣本上,NPSHr一Q曲線隨著流量的增大而上升,即流量越大泵的抗汽蝕性能越差,泵越容易汽蝕。 2NPSH許用汽蝕余量。這是確定泵使用條件(如安裝高度)用的汽蝕余量,它應大于泵汽蝕余量,事件經(jīng)過：2013年11月24日16：58：17時10#機凝結水壓力由1.78 MPa下降至0.50MPa，檢查發(fā)現(xiàn)在運的1#凝結水泵

11、電流273下降至168A，聯(lián)系外操進行檢查。在外操檢查過程中電流繼續(xù)下降至149A。17：05：47時投入10號機3#凝結水泵，開出口門后電流275A，凝結水壓力0.5上升至1.83MPa，1#凝結水泵電流145上升至217A。17：07：52時10#機凝結水壓力由1.83 MPa下降至0.26MPa，3#凝結水泵電流由275A下降至61A，確認泵已汽化；同時1#凝結水泵電流由244A下降至172A，后又下降至67A，泵已汽化。外操人員發(fā)現(xiàn)泵出口壓力表指示為0，且擺動劇烈。17：14：22時關閉1、3#凝結水泵出口門將泵停止，將情況立即匯報車間、值長。車間人員到達后繼續(xù)對凝結水泵進行調(diào)整。共計

12、啟停1#凝結水泵4次，啟停2#凝結水泵6次，啟停3#凝結水泵5次，均無效果。17：24：12時汽機崗位人員匯報值長，申請10#機停機，同時11#機手動減抽汽，準備停止高加，將高壓給水泵軸封水改至11#機（因原軸封水設計不合理， 11#汽機負荷高時，凝結水導入除氧器，凝結水壓力不能滿足軸封水壓力要求。）。 17：25：37 啟動1#凝結水泵，未開出口門時電流由95A下降至55A，17：26：07 停止。17：28：44 啟動3#凝結水泵，未開出口門時電流由91A下降至67A，17：33：04 停止。17：30：57 啟動2#凝結水泵，未開出口門時電流128A，手動稍開出口門17：32：32下降至

13、79A ，17：32：52停止。17：34：12 啟動2#凝結水泵，未開出口門時電流130A，17：36：07下降至59A ，17：37：32停止。17：35：17 啟動1#凝結水泵，未開出口門時電流129A，稍開出口門至3%，17：47：42繼續(xù)開啟出口門至9%，電流上升至147.8A ，手動稍開出口門17：48：02電流下降至87A，泵汽化，停止運行。17：37：57 啟動3#凝結水泵，未開出口門時電流129A，手動稍開出口門17：38：47下降至51A ，17：43：57停止。17：46：44 啟動2#凝結水泵，未開出口門時電流159A，手動稍開出口門17：47：32下降至74A ，停止

14、運行。17：48：52 啟動3#凝結水泵，未開出口門時電流128A，手動稍開出口門17：49：32下降至56A ，17：50：49停止運行。17：49：49 啟動1#凝結水泵，未開出口門時電流123A，手動稍開出口門電流未變化。17：53：11 10#機排汽室溫度達到107跳閘。（排汽室溫度17:38分超過80，至17:53分超溫15分鐘后，保護動作停機。）17：53:11 10#機來熱工保護動作信號；10#機動作主開關跳閘。廠用6kV A、B、A快切裝置失壓啟動動作切換至啟備段；17:53:19 10#爐給粉機全部跳停，鍋爐滅火； 17:53:19 12#爐給粉機全部跳停，鍋爐滅火；17：5

15、5 11#機主汽壓力下降至4.7MPa,打閘停機；17：56 3#機主汽壓力下降至4.2MPa,打閘停機；17：54 3.5MPa壓力新廠由3.67MPa降至最低2.88MPa，老廠迅速增加各爐負荷，最低降至3.28MPa；1.0MPa壓力新廠由0.94MPa降至0.4MPa，老廠降至0.80MPa。18:20 10#爐全面檢查沒有問題后，重新點火逐步恢復；直接通過減溫器送汽，外供1.0MPa蒸汽壓力恢復正常；19:33 12#爐全面檢查沒有問題后，重新點火逐步恢復；19：44 新廠3.5MPa壓力恢復正常。 21：26 11#機沖轉(zhuǎn)；22：30 自動準同期并列； 19：00 新廠1.0MPa

16、系統(tǒng)恢復正常；19：44 新廠3.5MPa壓力恢復正常。事件發(fā)生后，熱電廠各部門領導及管理人員、搶修人員，按應急工作管理要求，全廠聚集到新廠操作室，等待緊急工作安排。本次停爐停機事件，沒有造成人員傷亡及環(huán)境污染狀況。3、事件原因分析直接原因：1、 凝結水泵發(fā)生汽化，造成凝結水泵不打水。進而造成低壓缸噴水裝置不能噴水，由于低負荷狀態(tài)下鼓風效應（汽輪機在低負荷情況下,由于進氣量和排氣量少，造成汽輪機尾端的熱量無法被正常帶走，致使凝汽器溫度升高），引起10#機排汽缸溫度于17:38分超過80(正常溫度為30-40度)，至17:53分超溫15分鐘后，保護動作停機。2、 16:40交接班結束，當時10#

17、機負荷9MW， 10#機凝汽器補水電動門開啟。以下幾點是有可能造成凝結水泵汽化的原因：a、凝汽器水位低引起凝結水泵汽化檢查歷史曲線后，顯示實際現(xiàn)場情況從16：50分至17：53分水位最高達到1106.6mm，最低831mm。無水位低現(xiàn)象發(fā)生（低位報警值306 mm，低低報警170 mm.）故該原因引起凝結水泵汽化的可能性很小。b、凝結水泵軸端漏空氣引起凝結水泵汽化10#機凝結水泵從2012年7月試運開始從未出現(xiàn)漏空氣現(xiàn)象，從真空歷史曲線顯示，在16：58分至17：53分10#機凝汽器真空一直維持在-96KPa的相對穩(wěn)定狀態(tài)，未出現(xiàn)有泄漏空氣情況發(fā)生，故該原因引起凝結水泵汽化的可能性很小。c、凝

18、結水泵入口濾網(wǎng)堵塞引起凝結水泵汽化在DCS電腦上10#機凝結水泵入口濾網(wǎng)處有濾網(wǎng)壓差高壓力報警開關，正常情況下為白色，壓差高后顯示為紅色。在事件發(fā)生時及前后，該報警一直顯示為白色，表示凝結水泵入口濾網(wǎng)未存在堵塞現(xiàn)象，故該原因引起凝結水泵汽化的可能性很小。d、排除以上汽化原因后，軸封水回水溫度高引起凝結水泵汽化概率較高，分析原因如下：汽化發(fā)生前10#機凝汽器真空現(xiàn)象為-96KPa，所對應的絕對壓力為4 KPa；凝汽器熱水井至凝結水泵入口存在3米的高度差，這樣凝結水泵入口管處的絕對壓力為4+30 =34 KPa。經(jīng)查凝結水泵圖紙得知，該凝結水泵的必須汽蝕余量為1.5米，凝結水泵入口管至泵第一級葉輪

19、入口高度為2.11米,故此時該泵葉輪內(nèi)最低壓力點的絕對壓力為4+30-15+21.1=40.1 KPa。在凝泵入口共有3個彎頭、一個濾網(wǎng)，有一定的管程阻力，與有經(jīng)驗的人共同討論后認為，一個濾網(wǎng)的壓損應為前后差壓保護值的一半即為0.015MPa，這樣泵入口實際絕對壓力為40-15KPa，應為25KPa絕對壓力，查詢飽和水與飽和水蒸汽表得出25KPa時對應的飽和水溫度為65。 由于高壓給水泵軸封水回水未經(jīng)冷卻直接插入到凝泵入口，當時機組負荷較低（帶9MW），凝結水量為36t/h，按設計給出的每臺高壓給水泵為8t/h，的軸封水回水量計算，總回水量為40 t/h，當時的凝結水量為124 t/h，補水門稍開。綜合以上因素，并經(jīng)電廠討論一致認為是凝泵入口溫度上升導致凝泵汽化原因。而凝泵一旦汽化，高壓給水泵軸封水中斷，大量158高壓給水又回到凝泵入口，加劇惡化趨勢，且凝泵出口無壓力，導致凝泵密封水中斷，且泵內(nèi)為真空，大量空氣順軸漏入，繼續(xù)惡化凝泵的汽化趨勢。所以，在當時運行工況下一旦凝泵發(fā)生汽化，基本不可能使其他凝泵再次投入運行。而在凝結水壓力圖中17:06:36顯示的壓力恢復近1分種時間為17:05:54秒起動的3號凝結水泵開啟出口門后實現(xiàn)的，原因為3號凝泵距離1號凝泵入口較遠，保存了4.7