DG385-185给水泵轴封系统的改造及效益探讨

    摘　要：介绍DG385－185型给水泵轴封系统改进经济性及在宜宾发电总厂改进实施几种方案、所取得情况，对同类设备的改进提供借鉴。

　　国产200 MW机组50％容量给水系统，其配备的轴封水系统有两种：带轴封泵和不带轴封泵。两者主要区别在于：轴封回水收集不同。根据一些电厂改进情况看，改进采用不带轴封泵的系统使轴封水回入前置泵入口，取消轴封泵，其经济性、安全性较高。
1　改造实施
1．1　第一步改造
　　将原有压回水改至前置泵入口，停止轴封水泵运行，其余不变。
　　第一步改进运行情况：改造后首次运行发现距多级水封较远的1、2号泵传动端漏水较大，在前置泵入口压力0．6 MPa附近运行时，回水温度达70℃并有大量漏、甩水；0．7 MPa（机组接近满负荷）时，回水甩水量极大且回水温度达85～95℃。自由端在前置泵入口压力0．7MPa时（机组接近满负荷）运行有大量甩水，回水温度70℃。
1．2　第二步改造
　　根据前面经验分析产生低压端回水甩水量大、温度高，可能的原因有多级水封回水不畅，使回水不能及时排泄；高压端轴封水进水过大，而低压端进水较小，造成低压端漏、甩水大，温度过高；低压端甩、漏水量较大。
1．3　第三步改造
　　1）根据以上两次改造情况分析，改造之所以失败原因不在管路本身，而在改造前对系统、设备的分析不够必须重新进行分析。
　　对螺旋衬套分析看，其有两口：一是靠近高压端改造前为轴封进水，改造后为回前置泵；二是靠近出水端改造前为有压回水，改造后为轴封进水。

　　2）进行重新分析。螺旋衬套靠近高压端口改造后为回前置泵：①有利于保持螺旋轴套、螺旋衬套温度稳定；②防止低温凝结水进入水泵（运行中凝结水压力与轴套前端压力相近，停备时高于轴套前端压力），可以防止水泵冷热不均造成震动和给水含氧量增高；③可以使螺旋衬套和螺旋轴套在该处压力由1．2 MPa降为0．6～0．7 MPa（即前置泵入口压力）。改造后轴封回水量、回水温度与泵的负荷无关，有利于密封。
　　螺旋衬套靠近低压端口改造后为轴封水进口，其距轴套端面约60 mm。改造后轴封回水量、回水温度与泵的负荷有关。
　　通过以上分析看，螺旋衬套靠近高压端口改造后为回前置泵方案可行；螺旋衬套靠近低压端口改造后为轴封水进口，其距轴套端面较近，当需要提高轴封水压时，不可避免的会产生较大漏水，可靠差。为此，进行如下改造。
　　①尽量使螺旋衬套两口靠近以使节流长度增加，只要保证两口间凸肩能镶入密封胶绳即可。
　　②由于进出水方向改变，为此密封水箱体进行如下改造，并且轴封进出水管路和原来的进出水相反。
　　3）改造后情况。经过以上改进后，1～3号泵运行正常，没有甩水、漏水；回水温度45～50℃，在任何工况下均正常，说明改造完全成功。
2　改造后记
　　改造虽然成功，但改造后由于进出水方向与原来相反、管路交叉，现场美观受影响，并且影响热工元件检修。如果更换密封水箱体，其单个价格达24 400元，成本较高（两台机六台泵需要292 800元）。为此，进一步做如下改造。
　　1）自由端密封水箱体与传动端密封水箱体交换，轴封进出水管恢复原来安装位置。
　　2）由于自由端密封水箱体与传动端密封水箱体外型不同，为此将自由端密封水箱体锥体部切除部分，切除部分焊接在传动端密封水箱体锥体部，并上车床加工，两尺寸正好吻合。
　　通过以上改造，在总投资不超过一万五千元情况下，黄桷庄电厂21号机已全部改造完毕，取得较好效益。
3　改进后的经济性
3．1　运行的经济性
　　按黄桷桩电厂21号机1995年实际带负荷运行小时数5 363计算，轴封水泵电机功率为30 kW，则每年可节电5 363×30＝160 890 kWh
　　由于轴封泵运行的时间大于给水泵运行的时间，更大于机组运行的时间，由此其值不低于180×l03kWh。
    同时，高温有压回水（60 t／h）不再回入凝汽器，而改至前置泵入口可减少冷源损失，提高机组的热效，其热经济性可由下式计算。
    1）回至前置泵时，参数为
　　Pl＝0．6 MPa（前置泵入口压力，实际0．6～0．7MPa）；
    tl＝120℃（黄桷桩电厂2l、22机实测平均值）；
    h1＝504 kJ／kg。
    2）回至凝汽器时，参数为
    P2＝－0．092 MPa（运行实际参数）；
　　t1＝43．287℃（P2对应的饱和温度，实际运行参数低于39℃）；
    h2＝183．28 kJ／kg（实际更低）。
    3）改进后可减少冷源损失
    Q＝m×h
   　＝60×103×（504－183．28）／3 60 O　
　　 ＝5 345．3 kJ／s
    每年可节电：5 363×l2．5＝67×103 k Wh
　　由此，每年可节电247×103 kWh，按每千瓦时0．l8元计算，可产生44 486元经济价值，与所需的约l5 m∮32×2不锈钢管比，无须半年即可收回全部投资。
3．2检修的经济性和安全性
　　改进后可保持有压回水压力及温度稳定，并保持与泵和除氧器相同温升，使螺旋轴套及轴在运行中热变形最小，设备安全性提高。
　　同时，取消轴封泵后，可不再消耗昂贵的机械密封及其它备件，减少维护量。
　　其次，还可取消有压回水压力监视系统、电气、热工控制系统设备及电耗，泵的附属阀门等，进一步减少维护费用。
3．3　运行的可行性
　　由于取消了轴封水泵系统，可减少操作，减低劳动强度及由此可能产生的误操作、误动作，提高机组安全性。