轴封加热器疏水无法正常回收的处理方案

轴封加热器疏水无法正常回收的处理方案

时亮

（湖南华电常德发电有限公司湖南省常德市415000）

【摘要】针对湖南华电常德发电有限公司#2机组轴加U型多级水封筒（以下简称水封筒）投运后，凝汽器真空下降严重，导致疏水无法正常回收使用，严重影响机组运行经济性，多次分析处理，最终通过技术改造解决问题，本文进行了详细介绍。

【关键词】轴加水封筒凝汽器真空经济性技术改造

一、引言

我公司汽轮机为上海汽轮机厂设计生产的N660-25/600/600型超超临界中间再热凝汽器式汽轮机。轴封加热器由上海汽轮机厂设计并供货，轴封加热器疏水系统由湖南电力勘测设计院设计，一路排入凝汽器底部排污坑，一路经水封筒进入凝汽器底部热井。#2机组轴封加热器投产初期就存在疏水不能正常回收至凝汽器热井缺陷。通过调研发现许多火电厂存在共同问题。我厂排查出多处缺陷，解决后仍不理想，确定为轴封加热器通过U型多级水封筒疏水至凝汽器热井存在较多不稳定因素，我厂经过技术改造后彻底解决问题。

二、轴封加热器水封筒简介

1、水封筒的作用：轴封加热器的疏水是高品质除盐水，需要回收至凝汽器热井，同时要保证轴封加热器的水位保持一定高度，若轴封加热器内水位太高，将减少换热面积，使换热效果减弱，并有可能引起轴封压力的异常变化，使汽轮机轴端冒汽，油中进水；而水位太低，多级水封将失去作用，轴封排汽将直接进入凝汽器，影响真空；凝汽器的真空远大于轴封加热器的负压，水封筒就是增大疏水回水的阻力，使水在多级水封中曲折流动形成一定压差，并利用其特有结构只许疏水通过，不让蒸汽通过，以此来控制轴封加热器内水位。

2、水封筒的特点：结构简单，维护方便，没有机械传动装置，不耗电，无磨损、无卡涩，没有电气、热控元件，制作成本低；但是停机后水封管内残留积水，易造成金属锈蚀，影响再次启动时凝结水的品质，水封筒及管段上安装的阀门密封性要求高，如果泄漏会影响凝汽器真空，对机组正常运行是个非常大的安全隐患。

三、分析问题、查找原因

#2机组每次投运轴封加热器疏水系统，均出现凝汽器真空下降问题，导致疏水只能通过旁路排入凝汽器底部排污坑。分析原因为：①多级水封筒及管段上存在泄漏点；②基建安装期间水封筒预埋深度不符合设计值要求；③水封筒设计预埋深度不合理。

1、泄漏点查找：经过现场检查核对，发现水封筒顶部安装的2个排空手动门及1个启动注水手动门均为普通截止阀，未达到真空系统使用要求。使用薄膜法检查，发现截止阀及法兰均存在漏真空的现象。管道焊缝PT检查无问题。

2、水封筒预埋深度检查：利用#2机组停机机会，组织人员割开水封筒套管底部测量检查，发现有三根内管道插入深度比设计值少100-150mm。

3、设计缺陷确认：在与设计院沟通确认后排除。但是经过我多次查阅图纸，发现设计院给出的设计图纸存在问题，设计院只在轴封加热器至水封筒入口处设置了阀门，水封筒出口至凝汽器侧管段未设置阀门，如果在水封筒入口门至凝汽器整个管段之间发生阀门或管道较大泄漏无法隔离，严重时机组真空降低可能会导致跳机事故。

四、找到问题，检修处理

根据以上问题，利用#2机组停机时间，将三个泄漏阀门更换为真空截止阀，在水封筒出口至凝汽器侧管段增加DN100真空截止阀，并将所有裸露法兰进行封堵；重新更换预埋管道保证预埋深度达到设计要求。#2机组开机投运轴加水封筒，凝汽器真空下降有所好转，但是水封筒后部分管路振动明显，判断为汽水两相流导致。轴封加热器的疏水只能继续排入凝汽器排污坑。从理论上说，轴封加热器疏水经过水封筒后再有一定的高度回到凝汽器热井，流动阻力加上高差刚好等于凝汽器的真空，这时候就是最正常的工况，但事实上工况经常在变，凝汽器的真空也不是一成不变的，所以水封筒一般很容易造成两个结果，一是回水不畅（流动阻力大时），二是漏真空（回水阻力小时），多级水封并不是只能通过水不能通过汽，凝汽器真空太高了把多级水封内回水拉空，空气就会进入凝汽器导致真空下降。

为确保机组安全运行后经讨论研究#2机组轴封加热器疏水回收系统在管道振动未解决前暂不投运。经过多次外出调研后，决定在2018年#2机组大修期间对轴加疏水系统进行一次技术改造。

五、技术改造

1、改造内容：取消#2机组轴封加热器U型多级水封筒至凝汽器热井管段，在凝结水泵坑内靠轴封加热器侧加设一个1.8m³容积疏水箱；疏水箱顶部设DN25排空门，防止封闭空间内轴封加热器疏水无法排入疏水箱；顶部侧面接一根DN50溢流管，保证疏水箱液位过高时可溢流至凝汽器底部排污坑；疏水箱底部设DN25排污门，机组停运时放空疏水箱内余水，防止疏水箱锈蚀，污染凝结水水质。疏水箱收集的疏水通过一个电动调节阀与凝汽器热井相连接，用于调整水箱内水位，防止液位过低时空气漏入凝汽器影响真空，液位过高溢流造成除盐水的浪费；电动门后设置手动真空截止阀，用于隔离检修。

2、技改费用：技改材料包含疏水箱一套（就地液位计及DCS远方监视）、疏水调节阀及相关管道附件一套；排污、排空手动截止阀两个；原多级水封至凝汽器热井DN100真空截止阀可重复利用，作为疏水箱至凝汽器热井电动调整门后手动真空截止阀；总计费用约16万元（含安装费）。

3、技术改造成果：本次技改在2018年#2机组大修中实施完成，开机至今轴封加热器疏水回收正常，凝汽器真空无下降现象；疏水箱排水至凝汽器汽侧有电动调整门自动控制液位，运行人员操作极为简单，检修人员工作少量增加；未改造前，#2机轴加水封筒无法正常投运，轴封加热器疏水直接排入凝结水泵坑，流量为每小时1.2t，参照除盐水市场价格15元/t，按照我厂机组年利用小时数4500小时计划，流失费用为8.1万元/年；且未将凝结水泵坑排污泵电机电费、工业废水处理费用计算入内；改造后2年即可回收成本。

六、结束语

此次技术改造取得较为理想的效果，为我厂降低补水率，提高机组运行经济性打下良好基础。我们检修人员应提高工作责任心、创新性，及时发现故障，分析原因，找到最好的解决方案。感谢常德电厂生技部、运行部、维护部专工对我的指导和建议；感谢益阳电厂生技部专工对我厂调研工作的支持。

参考文献:

[1]电力行业职业技能鉴定指导中心《汽轮机辅机检修》。中国电力出版社，2012年1月。

[2]邵和春《汽轮机运行第二版》。中国电力出版社，2006年7月。

[3]中国电力企业联合会建工作部《电力建设施工及验收技术规范—汽轮机机组篇》。北京水利电力出版社，1993年。