孫衛(wèi)東

江蘇電建一公司，江蘇南京 210012

1000mW機(jī)組兩臺(tái)凝汽器水位不平衡原因的查找與分析

孫衛(wèi)東

江蘇電建一公司，江蘇南京 210012

根據(jù)徐州彭城發(fā)電廠三期工程5號(hào)機(jī)組出現(xiàn)的兩臺(tái)凝汽器水位不平衡現(xiàn)象，筆者經(jīng)過(guò)了認(rèn)真的分析和研究，找出了問(wèn)題發(fā)生的原因，并為機(jī)組調(diào)試、安全運(yùn)行提供了參考建議。

凝汽器；水位；不平衡；分析

1 現(xiàn)象描述

2010年06 月15 日08:15和2010年06月17日20：20，彭城電廠5號(hào)機(jī)組兩臺(tái)凝汽器先后兩次出現(xiàn)水位不平衡現(xiàn)象，凝汽器B水位比凝汽器A水位均緩慢高1 400mm，并維持該值不變。嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。同時(shí)凝結(jié)水溶氧達(dá)到140μg/L（標(biāo)準(zhǔn)值30μg/L）。

2 系統(tǒng)圖

3 行參數(shù)介紹

機(jī)組負(fù)荷1 000mW,凝結(jié)水泵B、C運(yùn)行，凝結(jié)水泵A備用．兩臺(tái)凝結(jié)水泵流量2 275T/H,凝汽器真空度-92.3kPa,凝汽器正常工作水位1 650mm, 凝結(jié)水泵跳機(jī)水位值為 2 973mm。發(fā)生偏差時(shí)凝汽器A水位1 400mm，凝汽器B水位2 800mm，并維持1.5h穩(wěn)定，由于兩臺(tái)凝結(jié)水泵的電流、振動(dòng)正常、凝結(jié)水泵進(jìn)口濾網(wǎng)差壓和凝結(jié)水流量正常，機(jī)組未降負(fù)荷運(yùn)行，但必須盡快查出原因并消除之。

4 原因查找和確定

現(xiàn)象發(fā)生后，雖然凝結(jié)水溶氧突然增大，但考慮凝汽器的真空并沒(méi)有下降，查找方向從水面下著手，運(yùn)行人員、調(diào)試人員、施工技術(shù)人員共同檢查了下列部位：

1）熱井排污門DN200在排污口使用A4紙張貼附，未見(jiàn)紙張吸入，排除熱井排污門吸入空氣的可能。

2）檢查凝結(jié)水泵A機(jī)械密封部位，加大調(diào)整機(jī)械密封水壓力，雖然見(jiàn)到密封水外漏，兩只凝汽器的水位仍存在1 400mm的偏差，排除凝結(jié)水泵A機(jī)械密封部位吸入空氣的可能。

3）檢查遠(yuǎn)傳水位計(jì)的準(zhǔn)確性。與就地水位計(jì)比較，遠(yuǎn)傳和就地水位計(jì)指示一直，排除測(cè)量不準(zhǔn)的可能性。

4）檢查水面下疏水帶焊縫有無(wú)裂紋。用肥皂泡和雞毛彈檢查，未見(jiàn)。

5）檢查凝結(jié)水泵空氣門泄漏的可能。關(guān)閉凝結(jié)水泵抽空氣門，水位偏差現(xiàn)象沒(méi)有改變。排除整個(gè)凝結(jié)水泵泵體漏入空氣的可能。

6）檢查遠(yuǎn)傳水位計(jì)的排污門的泄漏情況。由于正處于運(yùn)行階段，經(jīng)試運(yùn)指揮部同意解除凝汽器水位保護(hù)后，關(guān)閉遠(yuǎn)傳水位計(jì)上下一次門，打開(kāi)其水位計(jì)上部灌水門，未見(jiàn)排污門排水。正常投入遠(yuǎn)傳水位計(jì)后恢復(fù)凝汽器水位保護(hù)，排除排污門漏入空氣的可能。

7）檢查凝結(jié)水泵A進(jìn)口管路的濾網(wǎng)法蘭。由于該漉網(wǎng)經(jīng)常清理，存在嚴(yán)密性差的可能，在結(jié)合面使用密封膠密封后，兩臺(tái)凝汽器的水位依然偏差1 400mm。

檢查凝結(jié)水泵進(jìn)口管道安全門的泄漏情況，未見(jiàn)泄漏，關(guān)閉凝結(jié)水泵A進(jìn)口閥門（注意 泵體不能起壓，預(yù)防其出口逆止門不嚴(yán)密），水位偏差現(xiàn)象沒(méi)有改變。

檢查上述部位，排除了汽機(jī)專業(yè)施工、運(yùn)行缺陷的可能。根據(jù)凝結(jié)水溶氧突然增大，漏入空氣量不小，而且發(fā)生時(shí)間是早8時(shí)和晚8時(shí)，均是運(yùn)行換班以后出現(xiàn)。由此判斷是打開(kāi)了真空系統(tǒng)中的某個(gè)閥門，導(dǎo)致溶氧增大、引起水位偏差。

擴(kuò)大系統(tǒng)查找范圍，在凝結(jié)水泵進(jìn)口母管有一化學(xué)專業(yè)的φ38×3的不銹鋼管道，其用途是回收取樣架的凝結(jié)水，由于凝結(jié)水電磁閥打開(kāi)后出現(xiàn)故障沒(méi)有關(guān)閉，大量的空氣漏入凝結(jié)水泵進(jìn)口母管，關(guān)閉其管路上的手動(dòng)門后，兩臺(tái)凝汽器水位偏差現(xiàn)象立即消除，后分析凝結(jié)水溶氧含量也趨于正常水平。

5 原因分析

5.1 空氣吸入點(diǎn)吸入壓力及進(jìn)口管道計(jì)算

凝汽器水面上絕對(duì)壓力：106.3-92.3=14kPa（106.3kPa為當(dāng)?shù)叵募緲?biāo)準(zhǔn)大氣壓），即1.4m水柱。

吸入點(diǎn)與凝汽器的高度差：1.4+1.3=2.7m

由于管道較短，為簡(jiǎn)便計(jì)算，不考慮管道沿程阻力，則吸入點(diǎn)管道內(nèi)部壓力：1.4+2.7=4.1米水柱，即0.041MPa漏入空氣管道兩端差壓為0.1063-0.041=0.0653 MPa

查氣體流速表，取流速3m/s，得到每秒漏入的空氣量：

30×π×3.2×3.2÷4=241L

凝結(jié)水進(jìn)口母管流速：0.631/0.785=0.804M/S

凝汽器出口管流速：0.631÷2÷(π×0.7×0.7÷4)=0.821M/S

5.2 進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)的溶氧含量計(jì)算

系統(tǒng)流量為2 275T/H ,即2 275/3 600=0.63194T/S=631.9L/S.

融入系統(tǒng)中的氧量：631.9 L/S×(140-30) μg/L=69509μg/s=0.069509g/s

估算漏入的空氣量：0.069509÷21%=0.331g/s

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，查找空氣的密度為1.29kg/m3，估算漏入空氣的體積V=0.331/1 000/1.29=0.002566m3

根據(jù)理想氣體方程式，空氣在管道中占用的空間：0.002566×1.0÷0.41=0.00626 m3/S=6.26L/s

5.3 空氣漏入管道后流向的分析

1）極少部分空氣通過(guò)凝結(jié)水泵漏入凝結(jié)水系統(tǒng)，造成溶氧量加大。

2）由于管道布置因素，絕大部分空氣通過(guò)凝汽器B出水管漏入凝汽器B，開(kāi)始時(shí)堵塞了凝汽器B出水管的面積。進(jìn)入兩只凝汽器的飽和蒸汽量相同，兩臺(tái)凝結(jié)水泵的流量不變，導(dǎo)致凝汽器B水位開(kāi)始上升，凝汽器A的出水量加大，其水位逐步下降（到1 400mm趨于穩(wěn)定），同時(shí)凝汽器B出水管流速逐步加大。當(dāng)水位差達(dá)到1.4m時(shí)，漏入空氣的流速與凝汽器B、A出水管的流量達(dá)到平衡，就出現(xiàn)了這一奇怪的物理現(xiàn)象。

6 改進(jìn)建議和措施

1）確認(rèn)凝結(jié)水電磁閥動(dòng)作正常，無(wú)水流時(shí)立即關(guān)閉；

2）化學(xué)運(yùn)行人員取樣時(shí)加強(qiáng)巡檢，必要時(shí)關(guān)閉手動(dòng)閥；

3）將回收管道加設(shè)水封裝置，水封高度為9m即可。

TM2

A

1674-6708（2010）25-0122-02