汽轮机凝结水泵为什么要装密封水管
原因在于凝泵的入口是真空,尤其是在凝泵没工作时,整个泵体内都是真空状态,如果不装密封水,空气容易进入泵体造成凝泵启动时不上水。所以凝泵必须接密封水管。通常密封水管是从凝泵的出口母管上接过来的。
凝结水泵是在高度的真空下把水从凝汽器中抽出,所以进水管法兰盘和盘根处较容易漏入空气,同时进水中也可能带有空气。
因此把水泵吸入室与凝汽器的蒸汽空间相连,水泵在启动与运行时,顺此管抽出水中分离出来的空气以免影响水泵的正常运行,运行中空气管的阀门应处于稍开启的状态。
汽轮机凝结水泵的出力是指单位时间内排出的凝结水量,汽轮机负荷大凝结水量增大,负荷降低凝结水量相应的减少。
凝结水泵是立式筒袋型双层壳体结构,首轮为单吸或双吸形式,次级叶轮与末级叶轮通用,为单吸形式。
首级壳为碗形壳或螺旋壳,次级、末级壳为碗形壳;泵轴设有多处径向支承,泵转子轴向负荷可由泵本身推力轴承承受,也可由电机承受。
轴封可以为填料密封或机械密封,泵转子轴系含两根轴,轴间联接为卡环筒式联轴器,泵机联接为弹性柱销联轴器或刚性联轴器联接;吸入与吐出接口分别位于泵筒体和吐出座上,并呈180°水平布置(可按15°的整数倍任意变位)。
因为要把水从凝汽器中抽出。
凝结水泵的工作是在高度真空的条件下输送接近于饱和温度的水。
凝结水泵是立式筒袋型双层壳体结构,首轮为单吸或双吸形式。
凝结水泵结合其结构特点仍可大范围的归结在离心泵上。
因此根据你说的情况可能是因为流量超过水泵的额定范围,调节出口阀门,降低流量,可以减小电流。
另外一个就是选型不当,扬程选高,管网阻力偏小造成大流量运行。管道出口安装阀门,检测出口压力偏离名牌上扬程多少?低于铭牌扬程较多,则属于扬程选高,可以调节出口阀门控制流量解决,也可以和厂家沟通,通过切割叶轮直径处理。
由于凝汽器白钢管泄漏或其它原因造成凝结水中含盐量大。
本系统的凝结水精处理装置采用中压系统的连接方式,即无凝结水升压泵而直接将凝结水精处理装置串联在凝结水泵出口。这时,凝结水精处理装置承受凝结水泵出口的较高压力。这种系统的优点是设备少(节省了两台凝结水升压泵及其再循环管路、阀门等)、阀门少、凝结水管道短,简化了系统,便于运行人员操作。低压系统(凝结水精处理装置位于凝结水泵和凝结水升压泵之间,凝结水须经二次升压,此时凝结水精处理装置承受较低压力)常常因凝结水泵和凝结水升压泵不同步及压缩空气阀门不严,导致空气漏入凝结水精处理系统,使凝结水中溶解氧含量大增。中压系统则避免了这个问题,运行时几乎无空气漏入凝结水系统,保证了凝结水的较低含氧量。
凝结水精处理装置的进、出口管道上各装有一只电动隔离阀,同时与之并联一条旁路管道,装有电动旁路阀。在启动充水或运行时装置故障需要切除时,旁路阀开启,进、出口阀关闭,主凝结水走旁路;装置投入运行时,进、出口阀开启,旁路阀关闭。
3、轴封冷却器及凝结水最小流量再循环
经凝结水精处理装置后的凝结水的大部分进入轴封冷却器。轴封冷却器进口的主凝结水管路上设置流量测量孔板,以便测量主凝结水流量。
轴封冷却器为表面式热交换器,用于凝结轴封漏汽和门杆漏汽。轴封冷却器以及与之相连的汽轮机轴封汽室依靠轴封风机维持微真空状态,以防止蒸汽漏入环境或汽机润滑油系统。为维特上述的真空,降低轴封风机的功率,还必须有足够的凝结水量流过轴封冷却器来保证完全凝结上述漏汽。
在机组启动或低负荷时,主凝结水的流量将远小于额定值,但如果凝结水泵的流量小于允许的最小流量,水泵有发生汽蚀的可能。同时轴封冷却器的加热蒸汽是来自汽轮机轴封漏汽,无论是启动还是负荷变化,这些蒸汽都要有足够的凝结水来使其冷却后凝结,因此为兼顾在正常运行、启动停机和低负荷运行时机组、凝结水泵及轴封冷却器各自对流量的需求,轴封冷却器后设有再循环,必要时使部分凝结水经再循环阀返回凝汽器,以加大通过凝结水泵和轴封冷却器的凝结水流量。再循环流量取凝结水泵或轴封冷却器最小流量的较大值。而连接轴加进出口管道的旁路阀则能够调节通过凝结水泵和轴加的凝结水流量,
使其分别满足两者的要求。
凝结水最小流量再循环装置由—个调节阀、两个隔离阀和一个旁路阀组成,其后设置流量测量装置。正常运行时,隔离阀全开,旁路阀关闭。调节阀检修时,关闭两侧隔离阀,开启旁路阀。
4、除氧器水箱水位控制
除氧器水箱水位调节装置安装在轴封冷却器和#7低压加热器之间,由调节装置和一只旁路阀组成。调节装置由一个调节阀和其前后的两个隔离阀组成。当除氧器水箱水位升高且机组负荷减少时,调节阀关小,反之则开大。
5、低压加热器及其管道
系统中的低压加热器均采用全容量表面式加热器(抽汽压力由高到低为#5、#6、#7。#5和#6低压加热器为卧式,均采用小旁路(每个加热器有单独的旁路)。当加热器水位过高或因其它故障需要隔离检修时,关闭该加热器进、出口电动闸阀,电动旁路阀自动开启。#7低压加热器为卧式组合结构置于凝汽器喉部,采用大旁路系统。当其故障时,进、出口电动闸阀自动关闭,电动旁路阀自动开启。
#5低压加热器出口的主凝结水经过一个逆止阀进入除氧器。逆止阀可以防止机组低负荷或事故甩负荷时,除氧器内蒸汽倒入凝结水系统,造成管系振动。
#7安装在低背压凝汽器喉部, 7段抽汽管道分别布置在凝汽器内部,因此无法装设隔离阀和逆止阀。为防止#7低压加热器满水造成汽轮机进水,在水侧采取隔离措施。#7低压加热器的进、出水阀和旁路阀均采用电动阀,并与低加高一高水位信号联动。当#7低压加热器出现高水位时,在控制室报警;当水位继续升高达到高一高水位时,在控制室报警的同时,进出口电动闸阀关闭,电动旁路阀开启,凝结水经旁路运行。
5.1.1 凝汽器技术规范及结构
5.1.1.1 技术数据
凝汽器压力0.0049 MPa
凝汽量626.5 T/h
冷却水进口温度 20 ℃
冷却倍率 61
冷却水量 38268 M3/h
冷却水管内流速 1.9 m/s
流程数1
清洁系数 0.85
冷却水管数 24220
管长 12410 mm
水室设计压力: 0.45MPa
汽轮机排汽量: 695.83t/h
冷却管径:Φ19×1
凝汽器进出水管径: Φ2020×11
凝汽器冷却面积: 17500m2
凝汽器水阻: 4.5MH2O
凝汽器管材: HSn70-1B
5.1.1.2 对外接口规格
循环水入口管径DN2000
循环水出口管径DN2000
空气排出管径 Φ273×6.5
凝结水出口管径Φ529×7
5.1.1.3 凝汽器主要部件重量
凝汽器长宽高 17338×8300×12960
凝汽器净重(不包括减温器) 400T
凝汽器运行时水重 265T
汽室中全部充水的水重 530T
管子重 147T
序号
名 称
规 格
重 量Kg
材 料
1
壳体板及附件×2
12068×4431.5×16
6270×2
20g
2
水室×4
3250×4690×2485
8151×4
20g 16Mn
3
热井
12132×3781×2041
18904+19252
20g
4
上接颈
7890×6710×1900
13740
20g
5
下接颈
12132×6710×3800
33954
20g
6
管束
Φ19×1.2×12410(1180)
0331
HSn70-1B
管束
Φ19×1×12410(1286)
0835
B30
管束
Φ19×1×12410(21754)
129654
HSn70-1B
7
23×隔板
4400×3440
33822
20g
8
4×管板
4400×3250
3104×4
20g
9
抽汽管路s1
2044.6×2
20g
10
抽汽管路s2
1532
20g
11
抽汽管路s3
1279
20g
12
水位筒
162.1
20g
13
凝结水出口装置
1448
20g
5.1.2 功能与结构
5.1.2.1 凝汽器主要功能
a)凝汽器凝结从低压缸排出的蒸汽。
b)热井储存凝结水并将其排出。
c)凝汽器也用于增加除盐水(正常补水)以及抽空气等。
5.1.2.2 结构说明
凝汽器结构为单壳体、对分、单流程、表面式。
凝汽器为单壳体对分单流程表面式凝汽器,它在低压缸下部横向布置。凝汽器壳体置于弹簧支座上,其上部与汽机排汽缸采用刚性连接。循环水流经凝汽器管束使凝汽器壳体内汽机排汽凝结,凝结水聚集在热井内并由凝结水泵排走。
凝汽器壳体内布置管束,热井置于壳体下方,正常水位时其水容积为不少于4分钟凝结水泵运行时流量。
凝汽器由外壳和管束组成单流程,管子为铜合金管,用淡水冷却。
凝汽器管束布置为带状管束,又称“将军帽”式布置
凝汽器喉部和汽轮机低压缸排汽管连接,上接径口尺寸:7532 ×6352 分两半制造,即7890×3355×1980,接颈壁板用厚16mm、20g钢板。内焊肋板(δ16)加强,侧板间用18号角钢,20a槽钢φ102--φ159的20号钢管加强,使之有足够的刚度。
接颈下部呈截锥四方形,分三段制造,左右两段的尺寸是12100×2600×3841,中间段尺寸是12100×2300×3841,接颈下部侧板用厚20mm的20g钢板,内焊肋板,管斜支撑加强。接颈下部右侧(冷却水进水管侧)装有两个减温器。属低压旁路装置供货范围。
汽轮机六七八段抽汽管道,经由接颈右侧(冷却水出口管侧)向外引出。管道热补偿采用伸缩节。
凝汽器管板间距12330mm,中间设置不同标高隔板14块,冷却管板在管板间以5‰斜度倾斜。同时管板安装斜度也是5‰,以保证两者垂直,这样进出水室中心标高差62mm。管板与壳体通过一过渡段连在一起,过渡段长度为300mm。
每块隔板下面用三根圆钢φ102×6支撑,隔板与管子间用220×110×7.5 的工字钢及一对斜铁,用以调节隔板安装尺寸。隔板底部在同一平面上。
壳体与热井通过垫板直接相连,热井高度为2041,分左右两部分制造。在热井中有工字钢,支撑圆管,刚度很好。热井底板上开三个500×1000的方空与凝结水出口装置相连。隔板间用三根φ89×5的钢管连结,隔板边与壳体侧板相焊。每一列隔板用三根φ70的圆钢拉焊住,圆钢两端还与管板过渡段相焊。凝结水出口装置上部设网格板,防止杂物进入凝结水管道,同时防止人进入热井后从此掉下。
空冷区上方设置挡板,阻止汽气混合物直接进入空冷区。空气挡板两边与隔板密封焊。每列管束在三个挡板上开199×100方孔,用三根方管合拼联成φ273×6.5的抽气管。
弧形半球形水室,具有水流均匀,不易产生涡流,冷却水管充水合理,有良好换热效果等特点。水室侧板用25mm厚的16Mn钢板,水室法兰用60mm厚的16MnR,并与管板,壳体用螺栓联接。φ24“O”形橡胶圈作密封垫,保证水室的密封性。进出水管直径φ2000。在水室上设有人孔,直径为φ450,检修时为防止工人进入人孔后不掉入 循环水管里,在进出水管处加设一道网板,由不锈钢薄板组成既不增加水阻又能保证安全。水室上有放气口、排水孔、手孔及温度、压力测点。水室壁涂环氧保护层,并有牺牲阳极保护。
在凝汽器最上一排管子之上300mm处设8个真空测点,测量点是用两块5mm厚板,组成30mm间隔的测量板,从板中间接头上引φ14×3管至接颈八个测真空处进行真空测量。
凝汽器热井放于汽机房下,它装于弹簧和底板上。弹簧由汽机允许力进行设计。考虑到弹簧摩擦角产生的水平力,78个弹簧采用一半左旋一半右旋,以使力平衡。
为防止运行时凝汽器前后、左右移动,造成凝汽器、低压缸不同心,对低压缸不利,热井底板上焊固定板使地板与弹簧基础柱上埋入的钢板粘合,这样凝汽器只能上下移动。
5.1.2.3 水压试验
试验前先将凝汽器支撑在千斤顶上,弹簧不受力,每个弹簧支撑上有两个千斤顶,千斤顶是焊在底板上的。
——把所有管道全部堵住(除接颈抽汽管外)
——把水位指示计隔离
测试用水:除盐水
5.1.2.3.1 汽侧
凝汽器充水水位至防护层作壳体泄漏试验,水位在管束上500mm。壳体泄漏试验在水压试验前进行,通过接颈人孔进行充水。检查时应保持水位,检查主要针对焊缝、板等。检查时可在水中加入荧光粉。检查后将水放掉。
5.1.2.3.2 水侧
每半个凝汽器的水压试验应单独进行。
进出水室中放气管打开,放水管关闭。所用压力计经过标定刻度0—1MPa。
每半个凝汽器装三个压力表:在进水管上一个,入口水室的充水管上一个,出
口水室的充水管上一个。
安全阀的校准值为试验压力(0.7 MPa),它装在充水回路上。阀门口径
的选择至少应为充水管截面直径的1.5倍。
通过管道充水,至排汽管口溢水时立即停止充水。关闭排气管,用试验泵
提高压力,仔细检查压力表指示,不能超过试验压力值。维持试验压力,在大
容量水压实验中,微小压力波动是不可避免的,此时不应认为是有泄漏。而很难维持压力或压力突然下降的情况可认为有泄漏。先检查外部,如系统中阀门
和水回路的严密性。如压力维持试验压力不变,则可检查焊缝、垫片、板件和
所有可能产生泄漏的部件。
实验检查应持续30分钟。
检查完后,缓慢降低至大气压,打开排气管将水从排水管排出。
2、凝结泵注油方式是通过轴承室顶部加油嘴注入,再经过两侧小导槽分别进入两侧轴承,在进入轴承之前汇集于两侧的小空间,如果轴承室端盖与轴之间的密封较好的话,可能进入轴承,但如果密封较差,黄油就会被挤出轴承室而不进入轴承,轴承缺油,温度升高;
3、我厂100NB60凝结泵现一直使用的是7306止推轴承,我一直在怀疑为何非要使用此轴承,后来经过几次拆装后发现7306止推轴承安装时大口朝向两侧,小口朝内,这种安装方式利于润滑油在加注时顺利通过两侧导槽进入轴承,而使用普通轴承,由于轴承两侧厚度一般,加注效果较差,但经过几次试验后发现使用7306止推轴承效果并没有提高多少,轴承在安装时加注的黄油,待运行过程中使用完毕后,后续加注的黄油无法注入轴承,轴承温度可高达70℃,因此轴承的使用寿命平均为2-3个月,而且轴承在拆卸后因散架便无法继续使用,虽然轴承较为便宜,但长年累月费用也不是一个小数字;
4、在处理1#机1#凝结泵时,我刻意在两盘轴承中间增加了一个垫片,拉开两盘轴承间的距离,目的是使黄油在加注时不要通过两侧进入轴承,而是通过中间向两边挤压,这样黄油可完全通过轴承转动接合面对其进行润滑,而且解决了必须在停泵状态下才能加油的现状;
5、轴套密封圈经常漏水的问题,叶轮与泵轴之间没有密封圈,凝结水便可通过叶轮与轴之间空隙窜入轴套内,如果叶轮锁母没有旋紧,凝结水便从密封圈靠泵侧漏出来。另外,轴套与叶轮之间原有方形键固定,但轴套键槽口较大,这样就与轴之间形成相对距离较小的旋转位移,位移对密封圈造成摩擦,使密封圈磨损而泄漏;最近发现1#机1#凝结泵轴承室漏水,原因是凝结水从密封圈靠轴侧的内圈漏到轴承套,因轴承套较短,未能延伸至轴承室端盖外,凝结水就进入了轴承室,温度较高的凝结水冲散了黄油,轴承缺油温度升高;
6、此泵的轴承安装于轴承套上,轴承套与轴套安装在泵轴上,而泵轴上部没有限位,是一个通直的圆柱结构,泵窜轴现象严重,因轴套由盘根密封,在轴向也有较大的力矩,泵产生窜轴严重时,轴套会与轴脱离产生摩擦,密封圈磨损后,距离加大,窜轴更为严重,目前虽未发生,但一旦发生,叶轮、泵壳、轴套和轴都会发生剧烈的摩擦,甚至靠背轮和轴承室之间也会发生摩擦,后果可想而知。
如果是机封内置的,那么就是机封在泵腔内,轴承不与介质接触,机封的冷却依靠自身输送的介质冷却,轴承一般采用油冷或者风冷(类似电机轴承)
如果是机封外置结构,那么机封的冷却一般采用的是外置冷却水冲洗冷却的结构,一般来说,轴承都死不与水接触的,少数产品比如采用陶瓷轴承的例外