U型水封筒改造对真空严密性的影响

陆 杰

(上海电力建设启动调整试验所，上海 200031)

1 U型水封筒应用现状

U型水封筒通常应用在电厂低压加热器、轴封蒸汽冷却器等设备内的凝结疏水至凝汽器的管路上，是依靠介质在U型水封筒进口与出口之间的压力差来进行疏水的。U 型水封筒分为单级和多级，在电厂实际应用中多级水封筒应用较多，铜陵电厂的轴封蒸汽冷却器的疏水U 型水封筒与给泵密封水回水U型水封筒都是有五级U 型筒。

U型水封筒因结构简单、无卡涩、不磨损等优点在火力发电厂里得到了广泛地应用，但在实际运行中也存在不少问题。针对这些问题，对轴封蒸汽冷却器的疏水U型水封筒与给泵密封水回水U 型水封筒系统进行了联合检查及改造，取得了较好的真空严密性。

某1 000 MW基建工程电厂轴封蒸汽冷却器的U型水封与给水泵回水的U型水封，结构相同，均为五级U型的多级水封筒，每个水封筒的有效高度为2 m。水封连接结构图见图1。

图1 水封连接结构图

2 U型水封在运行中发现的问题

当汽轮机负荷升至800 MW，做系统真空严密性试验。真空严密性计算方法为选取停真空泵3 min 后凝汽器排汽压力上升(排汽真空下降)的5 min(或更长时间段)内数据，计算排汽压力上升(真空下降)的平均速率作为真空严密性指标。

计算后的真空严密性数据：高压侧凝汽器为0.34 kPa/min，低压侧凝汽器为0.72 kPa/min。国家的合格标准是0.40 kPa/min，数据低压侧均有较大泄漏，但经过多次检查未发现系统有明显真空泄漏点。

此时的工况为轴加疏水水封以及给泵密封水水封为投入状态，未排除水封对真空的影响，轴加疏水水封筒在低压凝汽器侧，给水泵U型水封筒疏水至高压凝汽器侧。逐个退出轴加疏水以及给泵密封水回水，再次进行真空严密性试验，结果有明显好转，计算后的真空严密性数据：高压侧为0.13 kPa/min，低压侧为0.10 kPa/min。真空严密性优于国家合格指标。根据数据对比可知，低压侧真空严密性明显变化，显示轴加水封筒的严密性很差，对于严密性试验结果影响较大；而给水泵水封筒也存在泄漏，但对严密性的影响相对较小。

3 U型水封改造方案及实施效果

由图1计算可得P-P6=95 kPa。在真空较好的情况下，例如凝汽器真空达到-97 kPa，将会存在导致水封的压差小于凝汽器的真空值而出现泄漏真空现象。

为提高U型水封筒的真空严密性，经过与凝汽器厂家沟通在不影响凝汽器正常使用的情况下，最终决定利用停机的机会对U型水封筒进行改造，将水封筒回水管道至凝汽器的高度抬至8.3 m。

U型水封筒改造完成后，机组再次启动升负荷至800 MW，工况为轴加疏水水封以及给泵密封水水封为投入状态，结果如表1所示。机组负荷：800 MW；凝汽器真空A：-95.4 kPa；B：-96.4 kPa。

试验共进行了8 min，取后5 min的数据求其平均值：A侧为0.200 kPa/min；B侧为0.002 kPa/min。试验结果显示优良，并且明显优于改造前的高压侧0.34 kPa/min，低压侧0.72 kPa/min。

4 结语

U型多级水封筒的安全可靠性较高，广泛被电厂所使用。某1 000 MW电厂在轴加疏水以及给水泵密封水回水U型水封筒的设计上缺少余量容易被破坏，在改进后提高了系统的真空严密性，并且在此过程中找到了系统的重大缺陷，及时进行了恢复修改，对整套启动的稳定性起到了很重要的作用。