热力发电厂低位排水系统的改进与应用

陈鹏

摘 要：发电厂的大型水泵由于设计需要，一般都设置在厂房地平以下，因地势较低，易发生水淹泵房的事故，造成的危害极大，恢复工作量大、时间长，因此必须设计配备可靠的排水系统，以确保設备的安全稳定运行。

关键词：低位排水; 虹吸; 排水泵; 逆止阀

中图分类号：TM621           文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2019）10-200-001

1.系统简介

某厂循环水泵房泵的基准面处于负4米，配备了两台排水泵，以排出泵房内的各类排水，如水泵的冷却水、放空气管排水、机械密封水等。排水系统的出水排至泵房外的厂区雨水井，每台排水泵出口设有逆止阀，以防出水倒灌;同时排水系统设有自动控制系统，在自动工况下，当集水坑水位高至高位设定值时，高水位浮球动作，启动排水泵排水，当水位低于低位设定值时，停止排水泵。

2.现状调查

由于低位集水坑位于地平以下的生产现场，不可避免地会有泥沙等杂物，这样一来就会带来以下一些问题。

2.1造成逆止阀卡涩，使之不能可靠关断。因逆止阀是依靠介质本身的力量自动启闭的阀门，作用是阻止介质倒流。泥沙会造成阀瓣轴和导向套上的泄压孔堵塞，产生阻尼现象，动作困难。同时泥沙会附着在粘结密封面上，不能很好的密封。

2.2排水泵一般备用的是清水泵，入口有滤网，泥沙杂物等会堵塞泵的吸入口，造成泵出力不足或无出力。

2.3由于排水系统出水管线较长，泥沙杂物会在出水管中沉积，引起泵的出力下降。

当以上情况发生时，由于泵的出力下降，同样的排水量会造成泵长时间运行，加之低位排水泵工作在高温潮湿的环境中，排水泵容易损坏。

2.4当一台排水泵故障，另一台正常工作时，由于公用一根出水管，正常工作排水泵的排水会通过故障泵卡涩的逆止阀回流至低位水坑，进一步降低了整个排水系统的出力，当由于某种原因泵房内所需排出的水量增加时，由于出力不足，泵房内的积水会很快上升，甚至危及整个泵房的安全运行。

2.5当遇有突发暴雨等造成雨水系统排水困难，雨水井水位上升，高于泵房排水系统排水口时，会引发虹吸现象，大量的地面水将从排水系统倒灌至泵房的低位集水坑，进而有可能造成泵房淹水。历史上曾经在老机组发生过类似的事故。

3.改进措施

3.1及时清理低位集水坑的泥沙杂物，改善排水泵的工作环境。

3.2增设低位集水坑水位报警装置，将报警信号引入有人值班场所。

3.3要求检修人员对逆止阀作常规检查维护。

3.4由于原有排水口在雨水井内，容易产生虹吸，而且出水情况不便观察，将排水口加高，破坏虹吸产生的条件，杜绝了雨水倒灌的可能，同时也便于观察出水情况。

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。

如图1所示的装置来说明这种现象的原理，当充满水的管子将A、B两个液面高度不同水槽连接后，C处受到向右的压强为：P1=P0-[ρ]水gh1向左的压强：P2=P0-[ρ]水gh2，其中：P0为大气压。由于h1>h2，所以有P1

破坏虹吸的条件有两种方法：一是加高管道在B容器的管口，使管道的出水口最大可能的高于B容器的液面;二是在管道的C点处开口，使得管道C处的压力恒定为大气压P0。

由于在管道C处开口会造成排水外泄，又要增加排水设施，故采取第一种破坏虹吸的方法，提升排水口高度。

利用机组检修的机会，对排水系统进行了改造。

1.全面清理低水集水坑，清理出大量的淤泥和杂物，确保排水泵吸入口不被堵塞，系统工作正常。

2.检修人员全面检查维护了逆止阀，进行了清洗、更换橡胶密封面，同时将两台低位排水泵出口由原来母管制，改为两台泵各自使用一根排水管排水，避免了故障泵逆止门不严，运行泵打循环的现象。

3.在集中控制室增设低位集水坑的水位高报警指示。当低位集水坑水位高至设定值时，准确报警，提醒值班人员及时到现场查看，必要时人工干预。

4.将两台排水泵的出水管口进行改造。将原先埋入雨水井的管道出水口提高到路边草坪上，高于路面，即使大到暴雨也不会让雨水淹没排水口，破坏了虹吸产生的条件;同时在排水口加上格栅的盖板，既保障了人员安全，也便于巡查人员观察日常排水口排水情况，分析判断排水系统的运行状况，以便及时采取相应措施消除设备隐患。改造前后对比如下图所示：

4.结论

通过对系统的改造，将原先埋入雨水井的管道出水口提高到路边草坪上，高于路面，即使大到暴雨也不会让雨水淹没排水口，破坏了虹吸产生的条件。同时将原有的母管制排水改为每台泵单独排水，避免了暴雨时雨水倒灌以及备用泵逆止阀故障时运行泵打循环的现象，保障了泵房的安全运行，有效地避免了水淹厂房等事故的发生。

参考文献：

[1]ttp：//baike.baidu.com/view/355855.htmfr=ala0_1

[2]邰宝生.浅析虹吸原理，生活物理