标题 | 大型发电厂提高给水泵可靠性探讨 |
范文 | 张立杰 摘 要:给水泵是火力发电厂的重要辅机设备,其运行的稳定性直接影响整个机组的经济性和安全性。所以对给水泵可靠性的要求也越来越高,为进一步使给水泵安全、经济、稳定地运行,对我国当前给水泵在运行中的现状进行调查分析,对存在的一些问题进行深入研究,本文从提高给水品质角度,消除轴承振动、机械密封装置、润滑油系统和检修质量控制等几个方面进行了详细分析,并提出了保障措施,希望能对同行业的其他电厂起到借鉴意义。 关键词:给水泵;可靠性;振动;故障 中图分类号:TM621 文献标志码:A 0 引言 目前,300 MW及其以上的大型机组均为单元制运行,机组给水系统配置通常采用配备两台50%额定容量汽动给水泵组和1台30%额定容量电动给水泵组。正常运行时,两台汽动给水泵组运行,1台电动给水泵组备用。因两台汽动给水泵组为半容量泵,所以任意1台汽动给水泵组故障停运,都会造成要机组降负荷。另外,100MW超超临界机组大多采用1台100%容量汽动给水泵组,若给水泵故障停运将直接导致机组停运,由此可见给水泵的安全、可靠性越来越趋同于机组主设备。 通过对给水泵的运行参数和被迫停运问题统计分析,并采取防范措施,对改变给水泵不良运行现状起到了一定作用。 1 影响大型机组给水泵可靠性,常见故障及处理措施 1.1 给水泵推力瓦温度高引起跳泵。由于给水泵推力瓦块接触不良或因杂物等导致瓦块磨损,前者可通过对瓦块研磨、刮削进行修复;由于平衡间隙或推力间隙调整不当造成的推力瓦块温度高,重新调整间隙即可解决;有时还要考虑温度测点元件存在缺陷误报引起跳泵,由于测温元件的质量问题或引出线易被压坏,更换可解决。 1.2 给水泵盘车时卡住。给水泵迷宫密封处积存微小杂物后,会导致给水泵出现卡住现象。由于迷宫密封轴套外圆和衬套内圆上都有螺旋槽,而密封水进入迷宫密封前有滤网,因此进入的杂物颗粒很小,只要用较大的力就能盘动给水泵,使杂物从螺旋槽内流掉。当汽泵在找中心时出现盘不动时,在确认其他设备正常的情况下,直接进行冲转,可以顺利带动给水泵正常运转。 另给水泵解体检修时严格按照工艺标准调整动静部分间隙。对有暖泵要求的给水泵,应按运行规程,严格进行暖泵工作,防止热膨胀不均造成卡涩。若给水泵在冲车升速过程中或运行中卡住,必须分析卡涩原因,必要时进行解体检修,不可盲目再次冲车。 1.3 机械密封泄漏。机械密封件的材质硬度差磨损;结合面垂直度平行度偏差大,更换动静密封环即可。 冷却水质不洁、水量少、水压低,使机械冷却水温度升高,机械密封部件磨损,加装或清理密封水滤网或增加密封水增压泵即可。动环弹簧紧力不足或弹簧长短不一致,造成动静环接触不良,更换合格的弹簧即可。密封胶圈材质不合格,未达到使用周期就变硬老化,没有补偿量,更换高质量符合介质要求的胶圈即可。可考虑将机械密封改成迷宫密封,以提高密封的可靠性。 1.4 给水泵振动。动静摩擦产生振动。主要原因:转子与静子不同心,叶轮口环与密封环产生摩擦;平衡盘和推力盘瓢偏大,也可使动盘和静盘产生摩擦;由于暖泵不充分造成泵体上下温差大,产生动静摩擦;管道安装产生应力,支架安装影响热膨胀以及滑销卡涩,都会引起泵体热膨胀进行导致动静摩擦;动静摩擦必定会引起振动。转子质量不平衡引起的振动。引起转子质量不平衡的部件主要有对轮、叶轮、平衡盘、推力盘,以及转子弯曲。其振动频率与转速频率相等;通过对转子做动平衡试验可以解决。基础刚度不够引起的振动。基础浇筑强度不够,泵座不牢固,地脚螺栓松动,都会引起共振现象。通过改变基础的刚性可以消除。 汽蚀引起的振动。泵安装高度不符,入口滤网堵塞,入口门没有全开,都会导致给水入口流量不足,引起给水泵振动。 2 从系统设计进行给水泵可靠性优化 2.1前置泵入口管增加旁路滤网。一般前置泵入口滤网设计仅为独立一路,滤网堵塞情况下无法进行在线清理,导致给水泵入口流量不足,给水泵组被迫退备,甚至造成采用配备一台100%容量汽动给水泵的机组非停,在前置泵入口设置备用滤网,可以大大提高给水泵的运行可靠性。 2.2凝汽器热井处加装磁性除铁器,消除热力系统存在氧化皮等杂质。管道腐蚀产生的铁锈杂质、氧化皮及各种疏水、高压扩容排汽、低压扩容排汽、低加疏水管道、汽轮机旁路冲洗等含氧化物和其他固体颗粒较多的水质进入凝汽器,而凝汽器是机组的最低点,所以凝汽器是氧化皮等金属杂物的集中点和沉淀池。这些杂物会随着凝结水流入除氧器进而进入给水泵和汽前泵入口滤网,致使其滤网堵塞,影响给水泵正常运行。在凝汽器的进水口及出水口处,安装方形管排式磁性除铁器。在进水和出水口形成封闭的磁场,当水流经过这个磁场时,水中铁质颗粒会被吸附在除铁器上,实现水和杂质的分离净化。由于其安装布置的固定性,可能阻拦进水口和出水口大部分杂物,防止杂物进入凝结水泵入口滤网,起到控制凝结水水质,达到防治目的。 2.3 油系统使用激光打孔滤网。油系统设计初期,滤网大多采用金属滤布制作而成,金属颗粒进入轴瓦,容易造成给水泵轴颈及轴瓦磨损,严重时会造成推力瓦烧损,在润滑油流量和压力不变的情况下,将滤布材质滤网更换为不锈钢激光打孔滤网,可以提高润滑油质,确保轴瓦安全可靠运行。 2.4 杜绝泵壳和部件的冲刷,更换泵壳和部件的材质。汽前泵因为部件冲刷退备有两种:(1)汽前泵泵壳密封环处冲刷造成转子轴向力不平衡,转子振动大,进而造成轴承和机封的损坏,机组降负荷退备。(2)汽前泵冷却水函体冲刷泄漏,利用小修的机会更换耐冲刷材质的冷却水函体。 2.5 杜绝精处理系统跑树脂。由于多数电厂凝泵配备一拖二变频器,一旦运行中的凝泵故障,另一台凝泵就会工频联启,联启后凝结水系统压力为正常运行时的两倍,造成精处理系统高速混床和树脂捕捉器损坏,导致树脂流出进入给水系统。 树脂颗粒度为0.5mm~0.7mm,入口高速混床水帽间隙为1mm。凝结水泵联启前瞬间高速混床内部压力大于外部管道压力,大量树脂会倒流至凝结水泵出口。凝结水泵联启后,由于系统压力过大,凝结水泵再循环门和精处理系统旁路门将会自动开启进行调节,凝结水泵出口存留的部分树脂,一部分通过水帽进入高速混床,一部分进入凝汽器,一部分通过旁路进入给水系统,导致滤网堵塞,造成给水泵停运。 3 给水泵其他可靠性措施 3.1 加强检修质量及规范质量验收。检修过程中,严格按照作业指导书、技术标准、厂家说明书的技术要求进行。严格执行质量验收流程及作业指导书的闭环工作,做到检修质量体系化。给水泵芯包委托原厂厂家进行检修,确保芯包检修质量。给水泵及汽前泵组检修,必须使用原厂备件。 3.2 加强技术监控。每天进行给水泵参数巡检,做好趋势分析,有劣化趋势时马上进行处理。给水泵运行中尤其振动现象不容忽视,给水泵长期振动运行,会造成整个给水泵组部件疲劳损坏,威胁整个机组的安全运行。当出现振动时,马上进行原因分析及处理,需要对固定底座螺栓进行检查,另外对轴承座紧固部件进行排查,这两项都处于正常时,然而振动故障仍然存在,那么就要更深入的分析。 结论 通过以上分析和在生产实践中的经验证明,影响给水泵組可靠性的主要因素是滤网堵塞、壳体冲刷、振动和机械密封泄漏,根据此类问题,在设备及系统上采取一些措施进行可靠性优化和改造,可以大大提高给水泵的可靠性,保证机组的安全、稳定运行。 参考文献 [1]韩晓琳.大型机组给水泵运行故障及措施[J].太原科技,2007(3):78-79. [2]林良谦.浅析发电厂电动给水泵振动原因及预防措施[J].科技创新与应用,2013(21):117. |
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