给水泵机械密封冷却水的作用及原理

1 螺旋密封式给水泵密封原理和实际应用

螺旋密封式给水泵的密封原理，是在给水泵轴套的外表面加工数条使水流方向指向内侧的螺旋槽，而在固定衬套的内表面加工与轴套螺旋方向相反的螺旋槽。当轴旋转时，螺旋槽类似螺旋槽泵，使流体产生压头，阻止泵内流体外泄。由于轴套与固定衬套之间存在径向间隙，仍有部分流体越过螺纹齿顶向外泄漏。为避免泵内高温水向外泄漏，必须由外部注入密封水。该密封水一部分随螺旋槽泵送至轴封内侧，阻止泵内流体外流，一部分与少量经密封间隙外流的高温水混和形成密封回水。大部分密封回水回收至给水泵前置泵入口，另有一小部分则回收至凝汽器。实际电厂系统中，密封水源一般有两路：正常运行时由凝结水母管供水；凝结水泵停运或凝结水母管压力低时，由备用密封水泵供水。密封水进水与密封水回水之间需有一定的压差，保持一定的密封水流量，以防止给水泵失去密封水，泵内高温水外泄造成事故。所以，在螺旋密封式给水泵密封水压差小于一定值时，热工联锁保护便会跳给水泵。密封水压差主要靠密封水进水管路上的密封水调节阀来进行自动调节。

2 频繁跳泵的原因

在实际运行中，特别是在新机组调试时，经常发生因给水泵密封水压差小而导致给水泵频繁跳泵现象。当密封水投用压力较高的正常供水系统，即由凝结水母管供水时，凝结水母管压力稍一波动，密封水调节阀就振荡，流量极不稳定。当因机组负荷或其他原因，除氧器补水量较大时，凝结水母管压力下降较快，密封水调节阀往往来不及开大，致使密封水压差小于保护定值，跳给水泵；除氧器补水量较小时，凝结水母管压力上升，密封水调节阀常常又开度太小，甚至关死，造成密封水压差瞬间变小而跳泵。给水泵频繁跳泵，延长了机组调试时间，严重影响机组的安全稳定运行。

3 几种处理方法的讨论

对该问题的处理，各地电厂在实践中曾尝试过多种方法：

a) 改善密封水调节阀的调节特性。如对调节阀的差压调节器的位置进行改进，尽可能地使差压调节器靠调节阀近一些，信号管短一些，以缩短密封水调节阀的调节滞后时间，并换用质量好一些的密封水调节阀。但经实践发现效果并不好，调节阀的调节特性改善不大。有的地方在密封水调节阀前加装一调节阀，以减小凝结水母管压力波动对密封水压力的影响。但该方法实际效果也不理想，加装的调节阀实际上成为一只减压阀，无调节作用，密封水调节阀的调节特性还是不佳，而且加装的调节阀的膜片经常损坏。

b) 在密封水压差小跳给水泵的保护上增加一定时间的延时。因为一般对螺旋密封式给水泵而言，凝结水母管压力波动时，短时间的密封水压差小，密封水往往并未完全中断，待密封水调节阀调整到位后，密封水压差即恢复正常，对给水泵运行并没有什么影响。即使密封水完全中断，只要在很短时间内密封水能恢复，一般对给水泵也无多少影响，这一点在1985年上海闵行发电厂9号机的运行实践中得到证实。该方法在广东省梅县电厂3，4号机调试中采用过，有一定效果，给水泵因密封水压差小而跳泵的现象大为减少。但在保护上增加时间延时，具体延时时间为多少，没有确切依据和具体数值。时间太短，密封水调节阀来不及调整到位，没什么效果；时间太长，如发生长时间密封水中断，泵内高温水大量外泄，不及时停泵，又会造成事故。各地实践中往往是凭经验估计，具体数值并不一致。

c) 增设单独的给水泵密封水系统。这样虽然可以保持给水泵密封水供水压力的稳定和可靠，解决给水泵密封水压差小而频繁跳泵的问题，但成本太高，而且使给水泵系统复杂化，大大增加了日常运行维护负担，实践中极少采用。

4 一种简单易行的处理方法

在广东省电力试验研究所承担调试的广东省粤连电厂1号机上，针对螺旋密封式给水泵易出现密封水压差小而频繁跳泵的问题，考虑到前述几种处理方法的弊端，采用了在密封水压差小跳给水泵的保护上增加一密封水回水温度高的条件的方法，即密封水压差小同时密封水回水温度高达90℃时，才跳给水泵。因为正常运行时由除氧器进入给水泵的水温高达150 ℃，而密封水回水温度一般为60～70 ℃。当出现密封水中断或给水泵端部碰摩等情况，泵内高温水大量外泄时，密封水回水温度必然升高；而密封水压差短时间偏小，如密封水回水温度正常，说明泵内高温水未大量外泄，对给水泵运行影响不大。经运行实际检验，效果良好，未出现因密封水压差小而频繁跳泵现象。

5 结束语

对螺旋密封式给水泵因密封水压差小而频繁跳泵问题的处理，采用在密封水压差小跳给水泵的保护上增加一密封水回水温度高的条件的方法，简单易行，成本低，不增加日常运行维护负担，实践应用效果好，为其它机组类似问题的处理提供了参考和借鉴。

在电力供应紧缺的情况下，中小热电厂锅炉容量有富余时，用新汽拖动汽动给水泵，排汽并入外供热网，减少主汽轮机的外供抽汽，同时减少厂用电，增加外供电量。在外供热电负荷相同时，这种方法不节能，但上网电量增多，增加电厂的经济效益。

密封水的作用就是限制泵内的给水外泄。