熱電廠汽機(jī)凝結(jié)水泵汽化原因分析

1、熱電廠汽機(jī)凝結(jié)水泵汽化原因分析1m.名稱、泵電動(dòng)機(jī)型號數(shù)量流里3(m/h)揚(yáng)程（m）廠家型號功率(kW)轉(zhuǎn)速(rpm)凝結(jié)水泵6.5LDTN-103150180上海熊貓機(jī)械（集團(tuán)）有限公司YLB2280-2-416014502.1.1基本流程汽輪機(jī)做完功后的乏汽排到凝汽器經(jīng)換熱凝結(jié)成水匯聚到熱水井，經(jīng)凝結(jié)泵升壓后經(jīng)過軸封加熱器、3臺(tái)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(shí)，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(jié)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(jī)啟動(dòng)前向凝汽器補(bǔ)水，系統(tǒng)中有一路除鹽水至熱水井，另在凝結(jié)水母管上接有一路再循

2、環(huán)及壓力管道放水用來調(diào)整凝汽器水位。2.1.2操作原則汽輪機(jī)啟動(dòng)前向凝汽器補(bǔ)水至規(guī)定范圍，保證凝結(jié)水泵正常運(yùn)行；正常運(yùn)行時(shí)保證凝汽器水位及凝結(jié)水壓力在正常范圍內(nèi)，避免水位過高或過低，壓力波動(dòng)過大。2.1.3 控制參數(shù)凝汽器水位控制目標(biāo)：水面計(jì)1/3至1/2處控制方式：正常運(yùn)行時(shí)可通過除鹽水、再循環(huán)、備用凝結(jié)水泵三種方式調(diào)整。正常操作:影響因素調(diào)整方法負(fù)荷調(diào)整加電負(fù)荷水位升商時(shí)，可關(guān)補(bǔ)軟水、關(guān)再循環(huán)減電負(fù)荷水位降低時(shí)，可開補(bǔ)軟水、開再循環(huán)。抽汽調(diào)整減抽汽水位升高時(shí)，可關(guān)補(bǔ)軟水、關(guān)再循環(huán)。加抽汽水位降低時(shí)，可開補(bǔ)軟水、升再循環(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1、2、補(bǔ)軟水開

3、度過大3、凝結(jié)水母管閥門誤關(guān)、憋壓4、凝結(jié)泵出力不足5、備用泵逆止閥門不嚴(yán)6、虛假水位或水位計(jì)故障1、根據(jù)母管壓力及時(shí)調(diào)整（關(guān)?。┰傺h(huán)2、及時(shí)調(diào)整補(bǔ)水閥門開度3、根據(jù)母管壓力檢查各閥門開度4、啟動(dòng)備用泵或切換凝結(jié)泵運(yùn)行5、關(guān)備用泉進(jìn)出口閥門，處理正常后恢復(fù)6、對照就地水位計(jì)確定故障，聯(lián)系處理凝汽器1、再循環(huán)開度過小1、根據(jù)母管壓力及時(shí)調(diào)整（開大）再循環(huán)現(xiàn)象原因處理方法水位偏低2、補(bǔ)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(jié)水泵聯(lián)動(dòng)2、退出自動(dòng)，及時(shí)調(diào)整補(bǔ)水閥門開度3、關(guān)閉軸封加熱器、低加旁路閥門4、根據(jù)母管壓力停止凝結(jié)水泵2.1.4 水泵的啟動(dòng)與停用6.2.1 啟動(dòng)前的檢查(P

4、)確認(rèn)檢修工作完畢，現(xiàn)場已清掃完畢，如有設(shè)備異動(dòng)報(bào)告，應(yīng)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(guān)閉凝結(jié)水系統(tǒng)放水門；(P)一開啟軸封密封水門，檢查密封冷卻水管路是否暢通；(P)一開啟軸承冷卻水進(jìn)水門，檢查軸承冷卻水管路是否暢通；(P)一待凝結(jié)水泵進(jìn)口門前就地壓力表大于0.2Mpa,聯(lián)系司機(jī)，征得同意開始操作空氣門對泵體進(jìn)行抽真空；(P)一微開凝結(jié)水泵空氣門，泵進(jìn)口門后就地壓力表稍有變化即可；(操作時(shí)應(yīng)隨時(shí)與司機(jī)聯(lián)系注意機(jī)組真空、運(yùn)行泵運(yùn)行情況)(P)當(dāng)凝結(jié)水泵進(jìn)口門后就地

5、壓力表小于-50kPa時(shí)逐漸將凝結(jié)水泵空氣門全開；(操作時(shí)應(yīng)隨時(shí)與司機(jī)聯(lián)系注意機(jī)組真空、運(yùn)行泵運(yùn)行情況)(P)一逐漸開啟進(jìn)水門，出口門關(guān)閉；(操作時(shí)應(yīng)隨時(shí)與司機(jī)聯(lián)系注意機(jī)組真空、運(yùn)行泵運(yùn)行情況)(P)聯(lián)系電氣，凝結(jié)水泵、出口門送電。6.2.2 啟動(dòng)凝結(jié)水泵I一斷開凝結(jié)水泵聯(lián)鎖開關(guān)；I一聯(lián)系司機(jī)啟動(dòng)凝結(jié)水泵，檢查電流，出口壓力達(dá)到規(guī)定要求；P檢查凝結(jié)水泵系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)正常，無異音；P注意觀察電機(jī)線圈及泵推力軸承溫度正常；P一開啟泵出口門，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(guān)。6.2.3 停用凝結(jié)水泵P一聯(lián)系司機(jī)，斷開凝結(jié)水泵聯(lián)鎖開關(guān)，準(zhǔn)備停泵；P關(guān)

6、閉凝結(jié)水泵出口門；I一停止凝結(jié)水泵，木查電流到“0”,待泵轉(zhuǎn)速到“0”后應(yīng)無倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。P一泵若停用檢修，則凝結(jié)水泵、出口門停電、關(guān)閉空氣門；P待凝結(jié)水泵進(jìn)口門前就地壓力表大于0.2Mpa,關(guān)閉軸封水門。（操作時(shí)若凝結(jié)水泵進(jìn)口門后為負(fù)壓則不準(zhǔn)將軸封密封水門關(guān)閉。）P關(guān)閉軸承冷卻水閥門；P一開啟凝結(jié)水系統(tǒng)放水門。（操作時(shí)應(yīng)隨時(shí)與司機(jī)聯(lián)系注意機(jī)組真空、運(yùn)行泵運(yùn)行情況）提示卡一、啟動(dòng)允許條件：凝結(jié)水泵入口門已開凝汽器熱水井水位不低；凝結(jié)水泵軸承和電機(jī)軸承溫度參數(shù)正常；控制回路正常無跳閘條件和跳閘信號二、跳閘條件：凝結(jié)水泵運(yùn)行且凝結(jié)水泵出口電動(dòng)門已關(guān)延時(shí)30秒凝結(jié)水泵軸承溫度>90C延時(shí)5秒凝結(jié)水

7、泵電機(jī)軸承溫度>75C延時(shí)5秒凝汽器熱水井水位低三、投備用運(yùn)行凝結(jié)水泵跳閘，聯(lián)啟備用凝結(jié)水泵1 .凝結(jié)水泵空氣平衡管的作用什么？當(dāng)凝結(jié)水泵內(nèi)有真空時(shí)，可由空氣管排至凝汽器，保證凝結(jié)水泵正常運(yùn)行。26、凝結(jié)水泵在運(yùn)行中發(fā)生汽化的現(xiàn)象有哪些？應(yīng)如何處理？凝結(jié)水泵在運(yùn)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(shí)水泵入口的真空表、出口的壓力表和電流表指針急劇擺動(dòng)。凝結(jié)水泵發(fā)生汽化時(shí)不宜繼續(xù)保持低水位運(yùn)行，而應(yīng)采用限制水泵出口閥的開度或利用調(diào)整凝結(jié)水再循環(huán)門的開度或是向凝汽器內(nèi)補(bǔ)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(jié)水泵與汽蝕現(xiàn)象汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)水，通過凝結(jié)水泵加壓排出，

8、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(shí)，水泵將凝結(jié)水輸送至除氧器或其它換熱設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對水的回收循環(huán)利用。目前國內(nèi)凝Z打K泵普遍采用離心式水泵，泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)通常位于葉輪葉片進(jìn)口稍后的一點(diǎn)附近。當(dāng)此處壓力降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí)，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(dòng)中，又因壓力迅速增大而急劇冷凝。會(huì)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、瞬時(shí)壓力很大的沖擊，這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。凝結(jié)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(diǎn)，一定時(shí)間后出現(xiàn)裂紋。同時(shí)由于水沖擊，以及葉輪自身平衡被破壞，泵體振動(dòng)加大，并伴隨噪聲，泵壓頭、流

9、量、效率大幅度下降，嚴(yán)重時(shí)造成泵不打水甚至損壞。二、汽蝕原因由于凝結(jié)水泵的特殊性，其進(jìn)口儲(chǔ)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(jìn)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(yàn)給出反映該泵汽蝕性能的汽蝕余量NPSHr;用戶則合理選用水泵，并根據(jù)所造水泵的許用汽蝕余量NPSH設(shè)計(jì)合適的吸人裝置。水泵用戶應(yīng)掌握的幾個(gè)汽余蝕量參數(shù):1NPSHr一泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量。是規(guī)定泵要達(dá)到的汽蝕余量參數(shù)，NPsHr越小，表示泵的抗汽蝕性能越好；NPS

10、Hr由泵本身特性所決定，與裝置參數(shù)、使用條件無關(guān)；在水泵樣本上,NPSHrQ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(yīng)大于泵汽蝕余量，事件經(jīng)過：2013年11月24日16:58:17時(shí)10#機(jī)凝結(jié)水壓力由1.78MPa下降至0.50MPa,檢查發(fā)現(xiàn)在運(yùn)的1#凝結(jié)水泵電流273下降至168A,聯(lián)系外操進(jìn)行檢查。在外操檢查過程中電流繼續(xù)下降至149A。17:05:47時(shí)投入10號機(jī)3#凝結(jié)水泵，開由口門后電流275A,凝結(jié)水壓力0.5上升至1.83MPa,1#凝結(jié)水泵電流145上升至217Ao17

11、:07:52時(shí)10#機(jī)凝結(jié)水壓力由1.83MPa下降至0.26MPa,3#凝結(jié)水泵電流由275A下降至61A,確認(rèn)泵已汽化；同時(shí)1#凝結(jié)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)泵由口壓力表指示為0,且擺動(dòng)劇烈。17:14:22時(shí)關(guān)閉1、3#凝結(jié)水泵由口門將泵停止，將情況立即匯報(bào)車間、值長。車間人員到達(dá)后繼續(xù)對凝結(jié)水泵進(jìn)行調(diào)整。共計(jì)啟停1#凝結(jié)水泵4次，啟停2#凝結(jié)水泵6次，啟停3#凝結(jié)水泵5次，均無效果。17:24:12時(shí)汽機(jī)崗位人員匯報(bào)值長，申請10#機(jī)停機(jī)，同時(shí)11#機(jī)手動(dòng)減抽汽，準(zhǔn)備停止高加，將高壓給水泵軸封水改至11#機(jī)（因原軸封水設(shè)計(jì)不合理，11#汽

12、機(jī)負(fù)荷高時(shí)，凝結(jié)水導(dǎo)入除氧器，凝結(jié)水壓力不能滿足軸封水壓力要求。）。17:25:37啟動(dòng)1#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流由95A下降至55A,17:26:07停止。17:28:44啟動(dòng)3#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流由91A下降至67A,17:33:04停止。17:30:57啟動(dòng)2#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流128A,手動(dòng)稍開出口門17:32:32下降至79A,17:32:52停止。17:34:12啟動(dòng)2#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流130A,17:36:07下降至59A,17:37:32停止。17:35:17啟動(dòng)1#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流129A,稍開出口門至3%,17:47:42繼續(xù)開啟出口

13、門至9%,電流上升至147.8A,手動(dòng)稍開出口門17:48:02電流下降至87A,泵汽化，停止運(yùn)行。17:37:57啟動(dòng)3#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流129A,手動(dòng)稍開出口門17:38:47下降至51A,17:43:57停止。17：46:44啟動(dòng)2#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流159A,手動(dòng)稍開出口門17:47:32下降至74A，停止運(yùn)行。17:48:52啟動(dòng)3#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流128A,手動(dòng)稍開出口門17:49:32下降至56A,17:50:49停止運(yùn)行。17:49:49啟動(dòng)1#凝結(jié)水泵，未開出口門時(shí)電流123A,手動(dòng)稍開出口門電流未變化。17:53:1110#機(jī)排汽室溫度達(dá)到107

14、c跳閘。（排汽室溫度17:38分超過80C,至17:53分超溫15分鐘后，保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。）17:53:1110#機(jī)來熱工保護(hù)動(dòng)作信號；10#機(jī)動(dòng)作主開關(guān)跳閘。廠用6kVA、B、IDA快切裝置失壓啟動(dòng)動(dòng)作切換至啟備段；17:53:1910#爐給粉機(jī)全部跳停，鍋爐滅火；17:53:1912#爐給粉機(jī)全部跳停，鍋爐滅火；17:5511#機(jī)主汽壓力下降至4.7MPa,打閘停機(jī)；17:563#機(jī)主汽壓力下降至4.2MPa,打閘停機(jī)；17:543.5MPa壓力新廠由3.67MPa降至最低2.88MPa,老廠迅速增加各爐負(fù)荷，最低降至3.28MPa;1.0MPa壓力新廠由0.94MPa降至0.4MPa,老廠

15、降至0.80MPa。18:2010#爐全面檢查沒有問題后，重新點(diǎn)火逐步恢復(fù)；直接通過減溫器送汽，外供1.0MPa蒸汽壓力恢復(fù)正常；19:3312#爐全面檢查沒有問題后，重新點(diǎn)火逐步恢復(fù)；19:44新廠3.5MPa壓力恢復(fù)正常。21:2611#機(jī)沖轉(zhuǎn)；22:30自動(dòng)準(zhǔn)同期并列；19:00新廠1.0MPa系統(tǒng)恢復(fù)正常；19:44新廠3.5MPa壓力恢復(fù)正常。事件發(fā)生后，熱電廠各部門領(lǐng)導(dǎo)及管理人員、搶修人員，按應(yīng)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(jī)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(jié)水泵發(fā)生汽化，造成凝結(jié)水泵不打水。進(jìn)而造成低壓缸噴

16、水裝置不能噴水，由于低負(fù)荷狀態(tài)下豉風(fēng)效應(yīng)（汽輪機(jī)在低負(fù)荷情況下，由于進(jìn)氣量和排氣量少，造成汽輪機(jī)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(jī)排汽缸溫度于17:38分超過80c（正常溫度為30-40度），至17:53分超溫15分鐘后，保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。2、16:40交接班結(jié)束，當(dāng)時(shí)10#機(jī)負(fù)荷9MW,10#機(jī)凝汽器補(bǔ)水電動(dòng)門開啟以下幾點(diǎn)是有可能造成凝結(jié)水泵汽化的原因：a、凝汽器水位低引起凝結(jié)水泵汽化檢查歷史曲線后，顯示實(shí)際現(xiàn)場情況從16:50分至17:53分水位最高達(dá)到1106.6mm,最低831mm。無水位低現(xiàn)象發(fā)生（低位報(bào)警值306mm,低低報(bào)警170mm.）故該原因引起凝結(jié)水泵

17、汽化的可能性很小。b、凝結(jié)水泵軸端漏空氣引起凝結(jié)水泵汽化10#機(jī)凝結(jié)水泵從2012年7月試運(yùn)開始從未由現(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(jī)凝汽器真空一直維持在-96KPa的相對穩(wěn)定狀態(tài)，未由現(xiàn)有泄漏空氣情況發(fā)生，故該原因引起凝結(jié)水泵汽化的可能性很小。c、凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)堵塞引起凝結(jié)水泵汽化在DCS電腦上10#機(jī)凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)處有濾網(wǎng)壓差高壓力報(bào)警開關(guān)，正常情況下為白色，壓差高后顯示為紅色。在事件發(fā)生時(shí)及前后，該報(bào)警一直顯示為白色，表示凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)未存在堵塞現(xiàn)象，故該原因引起凝結(jié)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(jié)水泵汽化

18、概率較高，分析原因如下：汽化發(fā)生前10#機(jī)凝汽器真空現(xiàn)象為-96KPa,所對應(yīng)的絕對壓力為4KPa；凝汽器熱水井至凝結(jié)水泵入口存在3米的高度差，這樣凝結(jié)水泵入口管處的絕對壓力為4+30=34KPa。經(jīng)查凝結(jié)水泵圖紙得知，該凝結(jié)水泵的必須汽蝕余量為1.5米，凝結(jié)水泵入口管至泵第一級葉輪入口高度為2.11米，故此時(shí)該泵葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)的絕對壓力為4+30-15+21.1=40.1KPa。在凝泵入口共有3個(gè)彎頭、一個(gè)濾網(wǎng)，有一定的管程阻力，與有經(jīng)驗(yàn)的人共同討論后認(rèn)為，一個(gè)濾網(wǎng)的壓損應(yīng)為前后差壓保護(hù)值的一半即為0.015MPa,這樣泵入口實(shí)際絕對壓力為40-15KPa,應(yīng)為25KPa絕對壓力，查詢飽和

19、水與飽和水蒸汽表得由25KPa時(shí)對應(yīng)的飽和水溫度為65Co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(dāng)時(shí)機(jī)組負(fù)荷較低（帶9MW）,凝結(jié)水量為36t/h,按設(shè)計(jì)給由的每臺(tái)高壓給水泵為8t/h,的軸封水回水量計(jì)算，總回水量為40t/h,當(dāng)時(shí)的凝結(jié)水量為124t/h,補(bǔ)水門稍開。綜合以上因素，并經(jīng)電廠討論一致認(rèn)為是凝泵入口溫度上升導(dǎo)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158c高壓給水又回到凝泵入口，加劇惡化趨勢，且凝泵由口無壓力，導(dǎo)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(dāng)時(shí)運(yùn)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(yùn)行。而在凝結(jié)水壓力圖中17:06:36顯示的壓力恢復(fù)近1分種時(shí)間為17:05:54秒起動(dòng)的3號凝結(jié)水泵開啟由口門后實(shí)現(xiàn)的，原因?yàn)?號凝泵距離1號凝泵入口較遠(yuǎn)，保存了4.7米426管內(nèi)存水和泵內(nèi)存水，在起動(dòng)泵過程中短時(shí)間未汽化形成的壓力曲線。后雖多次起泵，一直未沒有壓力曲線上升即證明了這點(diǎn)。高壓給水泵介質(zhì)為高壓除氧器158c下水。正常運(yùn)行時(shí)，軸封水冷卻高壓給水泵機(jī)械密封后回水溫度會(huì)升高3