(山西京玉发电有限责任公司山西右玉037200)
摘要:该文阐述了某发电有限责任公司运行过程中汽泵机封冷却水管道泵体处频繁发生泄漏隐患。改造治理的过程及方法。
关键词:汽泵机封;设备定期维护;设备检修
一、设备简介:
山西XX发电有限责任公司公司装机容量为2×330MW循环流化床机组。每台机组配30%容量电动调速给水泵组1台,用于机组启动及备用。设置2×50%容量汽动给水泵组,用于公司机组正常运行。给水泵经液力耦合器调节转速。
汽动给水泵组由工业变速汽轮机拖动。电动给水泵出口设调节阀,用于机组启动初期小流量调节,单台泵25%额定流量以上时由液力耦合器变速调节。机组正常运行时电动给水泵处于备用状态,当运行汽动泵事故跳闸时,备用泵自动投入运行。
汽动给水泵技术参数要求
二、汽泵机封冷却水管道改造原因论述
我公司#1、#2机组4台汽泵在2013年运行过程中汽泵机封冷却水管道泵体处频繁发生泄漏隐患,共计发生泄漏次数为9次,每次发生泄漏后进行处理需在机组低负荷时将汽泵退备,同时在停运汽泵后需启动电泵运行维持机组正常负荷,在投运电泵后造成机组厂用电率增大,汽泵在正常运行过程中退备还会导致设备二类障碍的发生,给机组的正常运行带来很大的安全隐患。
三、汽泵机封冷却水管道改造方案论述
针对汽泵机封冷却水管道在正常运行过程中频繁出现泄露的情况结合设备运行情况仔细分析原因讨论解决方案,制定改造计划2013年8月份在汽泵机封冷却水管道再次发生泄漏后解体检查发现汽泵机封冷却水管道材质与壁厚无法满足汽泵运行条件,汽泵机封冷却水管道解体后发现为不锈钢管道材质为1CR18NI9TI,管道规格为φ25*2。机封冷却水管道管壁仅为2mm无法适应汽泵变工况运行后便会频繁发生泄漏。对汽泵机封冷却水管道进行初次改造重新加工规格为Φ25*3的不锈钢管道进行改造。投运后发现未达到预期效果,改造后在2013年10月1号11汽泵自由端机封冷却水管道再次发生泄漏。
针对改造过程中出现的问题发现汽泵在运行过程中与之相连的管道及其附属件会发生热膨胀,金属有线性膨胀系数,金属微观表现为原子之间运动加剧,导致金属健变长,继而管道伸长。将引起机封管道的热膨胀,使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力,如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限,长期运行就会使管道产生裂纹造成泄漏。汽泵机封冷却水管道在运行过程中由于膨胀不均与泵体连接处会产生应力集中现象,当应力超过机封冷却水管道的屈服极限时,管道会出现裂纹泄漏。
在分析出汽泵机封冷却水管道频繁发生泄露的本质原因后得出结论发现单纯的将机封冷却水管道管壁由φ25*2改造为Φ25*3对治理机封管道泄漏短时间有效果,不利于汽泵长周期稳定运行。管道受热时所产生的应力的大小,与管子直径及管壁厚度无关。在对汽泵在2013年11月份1号机组临修过程中对12汽泵机封冷却水管道进行二次优化技术改造,针对汽泵运行工况将管道改造成为更适合汽泵运行条件的设计。将汽泵机封冷却水管道由不锈钢管道改造为DN20的工作压力为PN2.5、长度L=200MM的两端带管接头金属软管。除此之外,将原汽泵机封了冷却水管道长度进行缩短,由原来的400MM缩短为200mm,这样设计避免了汽泵机封冷却水管道由于热膨胀不均出现管道太长摆动幅度较大的情况出现。在将机封冷却水管道改造为金属软管后,汽泵在运行过程中由于机封管道的热膨胀管壁内或焊缝上产生的巨大的应力,在金属软管处会发生缓冲使管道在一定范围内进行有控制的伸缩减释热应力,不会出现由于管道膨胀不均产生应力集中继而造成管道出现裂纹泄漏的现象。更有利于汽泵长周期安全稳定的运行。
四、汽泵机封冷却水管道改造后效益
目前#1、#2机组汽泵管道在2013年11月份及2014年机组临修过程中已陆续全部改造完成。针对此类设备缺陷的改造曾与设备厂家进行沟通需花费大约5万多元的改造费用(表1为汽动给水泵管道改造报价清单),经过仔细研究认真分析对汽泵进行更适合现场运行条件的合理优化改造。单台汽泵改造费用花费约为3千元左右,4台汽泵改造完毕后为公司节省费用约为3.8万多元。其次汽泵在正常运行过程中因为机封冷却水管道泵体处泄漏隐患导致设备及机组非计划停运带来的间接损失是无法估量的。
五、汽泵机封冷却水管道改造后效果评价
在2014年#1、#2机组汽泵已全部改造完成在投入运行的半年时间内,汽动给水泵各项指标正常未发生任何因管道泄漏导致汽泵退备的故障发生。