楊占崗(天津陳塘熱電有限公司,天津 300223)
#3機凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備故障原因與分析
楊占崗
(天津陳塘熱電有限公司,天津300223)
摘要:本文介紹了天津陳塘熱電有限公司煤改氣搬遷工程凝結(jié)水系統(tǒng)及#3機凝結(jié)水前置泵、凝結(jié)水泵在機組試運期間出現(xiàn)的故障,并對故障原因進行了分析,提出了相關(guān)的預(yù)防措施及在今后檢修、維護過程中的重要控制點,以提高機組運行的安全性及可靠性。
關(guān)鍵詞:凝結(jié)水前置泵;凝結(jié)水泵;壓力;泄露
天津陳塘熱電有限公司煤改氣搬遷工程一期工程裝機容量為2套900MW級“二拖一”燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電供熱機組,是國內(nèi)裝機容量最大的燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組。其凝結(jié)水系統(tǒng)采用兩級泵串聯(lián)系統(tǒng),即凝結(jié)水前置泵和凝結(jié)水主泵串聯(lián),前置泵采用變頻調(diào)節(jié)方式,主泵采用定速方式。
1.1凝結(jié)水系統(tǒng)組成
汽輪機配套3臺50%容量凝結(jié)水前置泵和3臺50%容量凝結(jié)水主泵,2臺運行,1臺備用。凝結(jié)水的處理采用帶旁路的兩臺100%容量除鐵過濾器,系統(tǒng)設(shè)置一臺軸封冷卻器,用來冷卻軸封回汽;在軸封冷卻器出口凝結(jié)水管道上及主泵出口均設(shè)有最小流量再循環(huán)至凝汽器。凝結(jié)水上水至低壓汽包,在低壓汽包上設(shè)置有除氧器,除氧器和低壓汽包為整體式。熱網(wǎng)正常疏水回收至凝結(jié)水除鐵過濾器之前,和凝結(jié)水前置泵出口水混合后送至主泵入口,經(jīng)主凝結(jié)水泵加壓后最終進入低壓汽包。補水方式為化學除鹽水直接補充到凝汽器中,凝汽器還同時設(shè)有緊急補水接口。凝結(jié)水系統(tǒng)還為中壓旁路閥、低壓旁路閥、軸封供汽等有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)提供減溫水、密封水和冷卻水。
1.2凝結(jié)水系統(tǒng)運行方式
非采暖季,從凝汽器來的凝結(jié)水由凝結(jié)水前置泵升壓后經(jīng)軸封冷卻器、除鐵過濾器,再經(jīng)凝結(jié)水泵主泵升壓后進入低壓省煤器加熱后,送入帶除氧器的低壓汽包。2臺50%容量凝結(jié)水前置泵運行,1臺備用,機組“一拖一”或低負荷運行時1臺前置泵運行。
采暖季,在抽凝運行工況下,熱網(wǎng)疏水在凝結(jié)水前置泵出口與凝結(jié)水匯合,熱網(wǎng)疏水和前置泵的壓力匹配一致后,再經(jīng)過凝結(jié)水主泵一起進入鍋爐尾部進行加熱。在背壓運行工況下,沒有低壓缸排汽,只有一部分疏水進入凝汽器,因此,凝結(jié)水前置泵為間歇運行,采用變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速(在凝汽器熱井水位較高時,開啟前置泵),熱網(wǎng)疏水在凝結(jié)水前置泵出口與凝結(jié)水匯合,熱網(wǎng)疏水和前置泵的壓力匹配一致后,再經(jīng)過凝結(jié)水主泵一起進入鍋爐尾部進行加熱。
1.3前置泵、主泵主要參數(shù)
其主要技術(shù)參數(shù)如下表。
凝結(jié)水前置泵、主泵技術(shù)參數(shù)
2.1故障描述
2014年10月17日,17:24:35#3B凝結(jié)水泵啟動,在運行3.5小時過程中,非驅(qū)動端軸承溫度保持在50℃以內(nèi),驅(qū)動端軸承保持在30℃左右,電流值維持40A,20:54:22非驅(qū)動端軸承溫度飛速上升,于21:06:08軸承溫度高達105.26℃,泵體由于軸承溫度高跳機。泵體運行曲線如下:
2.2故障分析及處理
10月18日將非驅(qū)動端軸承端蓋打開后,發(fā)現(xiàn)推力軸承已經(jīng)完全損壞,現(xiàn)場測量泵軸承室端面與軸承外緣的深度為53.5mm,而軸承端蓋宮式密封至端面距離為51.5mm,如下圖所示。
軸承壓蓋的作用是將軸承外緣壓緊,防止軸承在運行過程中軸向竄動量過大,導(dǎo)致軸承損壞。而現(xiàn)場軸承外緣與軸承壓蓋外端有2mm間隙,遠遠超出廠家規(guī)定值0.1mm。更換尺寸合適的軸承端蓋后進行試運,運行情況良好。
3.1故障描述
2014年11月11日,第一套機組168小時試運過程中,機組負荷880MW,#3A及#3B前置泵運行,#3C前置泵備用。10:17,運行人員監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)前置泵出口母管壓力突然由0.52MPa迅速下降至0.36MPa,隨即啟動投入#3C前置泵,出口母管壓力恢復(fù)。當退出#3A或#3B前置泵時,出口母管壓力難以維持。
3.2故障分析及處理
查閱前置泵濾網(wǎng)壓差曲線,如下圖,發(fā)現(xiàn)#3B濾網(wǎng)壓差最大達到7.99KPa,現(xiàn)場對#3A前置泵各法蘭面進行漏氣檢測,發(fā)現(xiàn)入口濾網(wǎng)頂部法蘭面有漏氣現(xiàn)象,隨即判斷#3A前置泵入口濾網(wǎng)堵澀和#3B前置泵入口法蘭面存在漏點缺陷同時存在。
11:33,試運指揮部決定將機組負荷降至700MW,停#3B前置泵,清理濾網(wǎng),同時對#3A濾網(wǎng)頂部法蘭等結(jié)合面采取臨時堵漏措施。12:48,濾網(wǎng)清理完畢,堵漏措施完成。13:16,#3A前置泵投入,#3C前置泵退出,前置泵出口母管壓力恢復(fù)正常,負荷升至880MW,整個過程中,凝泵出口流量維持正常。
凝結(jié)水前置泵、凝結(jié)水泵作為凝結(jié)水系統(tǒng)中的主要設(shè)備,通過以上分析可以看出,影響凝結(jié)水系統(tǒng)正常上水的因素眾多復(fù)雜,只有熟悉掌握設(shè)備系統(tǒng)原理,才能做出準確分析判斷。