水环式真空泵运行故障分析及对策

尹亮

摘 要：凝汽器抽真空系统是电站的一个重要系统。凝汽器真空的好坏不但会影响到汽轮机组的经济性，真空恶化还会危及汽轮机组的安全以及影响使用主蒸汽旁排阀对堆芯的热量导出。而维持真空泵又是抽真空系统的核心设备，因此维持真空泵运行的好坏会直接关系到机组的经济性和安全。本文简单介绍了秦山三期凝汽器水环式抽真空泵发生的几起故障案例以及针对此案例采取的相应对策。

关键词：水环式真空泵；故障分析；对策

中图分类号：S972 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0029-01

1 水环式真空泵运行故障案例分析及对策

1.1 维持真空泵切换时导致凝汽器真空下降

事件过程：2003年12月15日，1#机组满功率运行。9：16时，主控室按照计划切换42120-P5001到P5002运行。停运42120-P5001之后，凝汽器真空异常下降，立即启动42120-P5001和42120-P5003。9：19时，真空继续下降直至9kPa（a），被迫手动SETBACK到74%FP。现场检查发现42120-P5001入口气动阀门42120-PV5612在真空泵停运之后未能全部关闭。

原因分析：后来经维修人员打开管道后发现真空泵的入口止回阀阀瓣由于金属材料疲劳断裂，卡住了42120-PV5612，导致该气动阀不能正常关闭。

处理措施：由于以后在维持真空泵切换过程中，还可能出现类似问题；也有可能出现其他异常情况而导致维持真空泵入口气动阀无法关闭。为了杜绝再次出现这种情况，对运行规程进行了优化：（1）首先关闭即将启动的真空泵的入口手動隔离阀。（2）然后启动真空泵。（3）确认该泵运行无异常后，缓慢打开入口手动隔离阀。（4）关闭即将停运的真空泵的入口手动隔离阀。（5）停运该泵。（6）打开停运真空泵的入口手动隔离阀。

通过这样的优化，可以避免由于各种原因导致的真空泵入口气动阀故障不能关闭而引发的凝汽器真空恶化。虽然增加了运行现场值班员的操作量，但是提高了系统的可靠性。

1.2 真空泵分离器水箱疏水后重新充水不完全，启泵后导致凝汽器真空下降

事件过程：2005年2月10号，2#机组95.8%FP功率运行。9：08时根据计划，按照规程执行3号维持真空泵4212-P5003的启动操作，确认42120-P5003处于热备用。然后根据凝汽器维持真空泵的定期切换规程，完成了42120-P5001向42120-P5003的切换。保持42120-P5003单台泵运行，P5001冷备用，P5002热备用状态。9：10时凝汽器压力逐渐上升。9：30时凝汽器压力上升速度明显加快，压力值在2分钟内从3.6kPa（a）上升到4.8kPa（a）。导致汽机功率下降20MWe左右。9：33时重新启动42120-P5001，使得凝汽器压力值从4.8kPa（a）下降到3.7kPa（a），然后逐渐上升3.8kPa（a）。9：55由于凝汽器压力逐渐上升，操作员关闭了41130-V4923（该疏水阀用于调节真空，冬季有1.5圈的开度）后，凝汽器压力值逐渐下降到3.2kPa（a）。10：56经过维修，运行现场评估讨论后，决定停运42120-P5001，以观察凝汽器压力是否仍然上升，1号维持真空泵停运之后，凝汽器压力始终保持在3.2kPa（a）。

原因分析：按照运行规程，维持真空泵在启动前，先将真空泵体及分离器水箱内的水疏空，来验证自动补水阀的功能；然后又对真空泵体进行充水。由于充水不够充分，真空泵启动后，分离箱的液位急剧下降到最低液位以下，导致泵体内的水封环不能形成。空气经泵体进入系统，导致上述事件的发生。之所以出现充水不够充分的现象，是由于泵体的内部结构所决定的，叶片和叶轮两端的侧板构成许多密封的腔室，在真空泵处于静止状态下进行充水，泵体上半部分的空气不能排出。

处理措施：（1）对运行规程进行升版，取消了启泵前对泵体及分离器水箱疏水的步骤。（2）对泵体的充水方法进行优化。真空泵检修后，在对真空泵分离器水箱再次充水时，应以泵盘根有水滴出为好。如果盘根填料很紧没有水流出，应补水至溢流，并保持溢流20分钟左右，期间最好手动盘车一圈，防止真空泵启动时导致混合箱水位过低，形不成密封环，从而损坏泵的叶片；最终导致真空下降。

1.3 真空泵分离器水箱液位控制异常，将会导致凝汽器真空下降

案例：进行维持真空泵切换时分离器水位先是快速下降到低限，然后又暴涨到高限。

原因分析：我厂进行维持真空泵切换操作时，采用关闭入口阀启泵的方式。真空泵启动后，入口阀未打开，真空泵入口管道中的那部分空气被抽走后，原来这部分空气占有的管道空间就被分离器水箱过来的水充满。因此，分离器水位会快速下降。当真空泵入口阀打开以后，从凝汽器抽来的汽气混合物就会排挤真空泵入口管道中的水，这部分水就又被排挤到分离器中。于是，分离器水位就会上升。

通过以上分析，可以看出：真空泵在启动过程中分离器水位容易出现大幅波动，可能导致真空泵运行出现异常。因此，启动真空泵的过程中要加强对分离器水位的监视。

2 结语

凝汽器真空的好坏不但会影响到汽轮机组的经济性，真空恶化还会危及到汽轮机组的安全。而维持真空泵又是抽真空系统的核心设备，因此维持真空泵运行的好坏会直接关系到机组的经济性和安全。本文针对水环式真空泵运行中出现的一些故障作了分析，提出了解决方法，对维持真空泵的运行有一定的参考价值。由于本人的水平有限，文中难免出现一些错误，敬请指正。