1000mW机组两台凝汽器水位不平衡原因的查找与分析

2010-06-13孙卫东

科技传播 2010年16期

关键词：水位计凝结水凝汽器

孙卫东

江苏电建一公司，江苏南京 210012

1000mW机组两台凝汽器水位不平衡原因的查找与分析

孙卫东

江苏电建一公司，江苏南京 210012

根据徐州彭城发电厂三期工程5号机组出现的两台凝汽器水位不平衡现象，笔者经过了认真的分析和研究，找出了问题发生的原因，并为机组调试、安全运行提供了参考建议。

凝汽器；水位；不平衡；分析

1 现象描述

2010年06 月15 日08:15和2010年06月17日20：20，彭城电厂5号机组两台凝汽器先后两次出现水位不平衡现象，凝汽器B水位比凝汽器A水位均缓慢高1 400mm，并维持该值不变。严重影响机组的安全运行。同时凝结水溶氧达到140μg/L（标准值30μg/L）。

2 系统图

3 行参数介绍

机组负荷1 000mW,凝结水泵B、C运行，凝结水泵A备用．两台凝结水泵流量2 275T/H,凝汽器真空度-92.3kPa,凝汽器正常工作水位1 650mm, 凝结水泵跳机水位值为 2 973mm。发生偏差时凝汽器A水位1 400mm，凝汽器B水位2 800mm，并维持1.5h稳定，由于两台凝结水泵的电流、振动正常、凝结水泵进口滤网差压和凝结水流量正常，机组未降负荷运行，但必须尽快查出原因并消除之。

4 原因查找和确定

现象发生后，虽然凝结水溶氧突然增大，但考虑凝汽器的真空并没有下降，查找方向从水面下着手，运行人员、调试人员、施工技术人员共同检查了下列部位：

1）热井排污门DN200在排污口使用A4纸张贴附，未见纸张吸入，排除热井排污门吸入空气的可能。

2）检查凝结水泵A机械密封部位，加大调整机械密封水压力，虽然见到密封水外漏，两只凝汽器的水位仍存在1 400mm的偏差，排除凝结水泵A机械密封部位吸入空气的可能。

3）检查远传水位计的准确性。与就地水位计比较，远传和就地水位计指示一直，排除测量不准的可能性。

4）检查水面下疏水带焊缝有无裂纹。用肥皂泡和鸡毛弹检查，未见。

5）检查凝结水泵空气门泄漏的可能。关闭凝结水泵抽空气门，水位偏差现象没有改变。排除整个凝结水泵泵体漏入空气的可能。

6）检查远传水位计的排污门的泄漏情况。由于正处于运行阶段，经试运指挥部同意解除凝汽器水位保护后，关闭远传水位计上下一次门，打开其水位计上部灌水门，未见排污门排水。正常投入远传水位计后恢复凝汽器水位保护，排除排污门漏入空气的可能。

7）检查凝结水泵A进口管路的滤网法兰。由于该漉网经常清理，存在严密性差的可能，在结合面使用密封胶密封后，两台凝汽器的水位依然偏差1 400mm。

检查凝结水泵进口管道安全门的泄漏情况，未见泄漏，关闭凝结水泵A进口阀门（注意泵体不能起压，预防其出口逆止门不严密），水位偏差现象没有改变。

检查上述部位，排除了汽机专业施工、运行缺陷的可能。根据凝结水溶氧突然增大，漏入空气量不小，而且发生时间是早8时和晚8时，均是运行换班以后出现。由此判断是打开了真空系统中的某个阀门，导致溶氧增大、引起水位偏差。

扩大系统查找范围，在凝结水泵进口母管有一化学专业的φ38×3的不锈钢管道，其用途是回收取样架的凝结水，由于凝结水电磁阀打开后出现故障没有关闭，大量的空气漏入凝结水泵进口母管，关闭其管路上的手动门后，两台凝汽器水位偏差现象立即消除，后分析凝结水溶氧含量也趋于正常水平。

5 原因分析

5.1 空气吸入点吸入压力及进口管道计算

凝汽器水面上绝对压力：106.3-92.3=14kPa（106.3kPa为当地夏季标准大气压），即1.4m水柱。

吸入点与凝汽器的高度差：1.4+1.3=2.7m

由于管道较短，为简便计算，不考虑管道沿程阻力，则吸入点管道内部压力：1.4+2.7=4.1米水柱，即0.041MPa漏入空气管道两端差压为0.1063-0.041=0.0653 MPa

查气体流速表，取流速3m/s，得到每秒漏入的空气量：

30×π×3.2×3.2÷4=241L

凝结水进口母管流速：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 进入凝结水系统的溶氧含量计算

系统流量为2 275T/H ,即2 275/3 600=0.63194T/S=631.9L/S.

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

估算漏入的空气量：0.069509÷21%=0.331g/s

在标准大气压下，查找空气的密度为1.29kg/m3，估算漏入空气的体积V=0.331/1 000/1.29=0.002566m3

根据理想气体方程式，空气在管道中占用的空间：0.002566×1.0÷0.41=0.00626 m3/S=6.26L/s

5.3 空气漏入管道后流向的分析

1）极少部分空气通过凝结水泵漏入凝结水系统，造成溶氧量加大。

2）由于管道布置因素，绝大部分空气通过凝汽器B出水管漏入凝汽器B，开始时堵塞了凝汽器B出水管的面积。进入两只凝汽器的饱和蒸汽量相同，两台凝结水泵的流量不变，导致凝汽器B水位开始上升，凝汽器A的出水量加大，其水位逐步下降（到1 400mm趋于稳定），同时凝汽器B出水管流速逐步加大。当水位差达到1.4m时，漏入空气的流速与凝汽器B、A出水管的流量达到平衡，就出现了这一奇怪的物理现象。