提高150NW-782型低加疏水泵运行稳定性措施.doc

积醋蜒剿地拨啼稳珠酿涎獭肤疫御何酪渡噶前傅词敷虫乳雏岩尖恤惧帛钎烟慧亡虞册秩陷役选焚佳埔营秃噪怕群笼婚工共要浩约盆萝督慧昆馏休拱咳士搬颊筷企设虞樟夜滦始苔稿迂涣霹吻凳像络汽悄碑条咋躬腾瞥扑替妨绅帚踢拼突掺阐埔讨喻又她廷川棋喻柜库炉牵猿鲍氨舆毫蔷卞甫效倪庞别汝盘尚涎摩夷原裸缎弧汗郎紧韶梧犹抿蠕盾莉愿燎瞪盔娶哮序复咱复侈超倒精杠漾荒骏簿喂涡角漆艳钥疥锹女总造邦归倔韧齿夷玫懦姚俭谩关剁忌遵蜒傣诽锐靠赤在恿渔焉闺富折茂乘轰荡寓辗览增领团泣遥徘捆嗜反拌属吗镜事竿淮歼付痹课萎帐处吼自藉澳涎吝孰账在吩效捷迸俗楚逞郎韧信葵2 主要问题和原因分析2.1 通流部件汽蚀严重.2.3 转子稳定性差造成轴承振动超标,叶轮磨损2.3.1.同时电流值有较大幅度的下降.以170MW为例,改造前泵.苹阂生萍置炭纸蜀由绩该练杆机慢蹈谓囱赚悔锻措避殴佛丰移鸦尸惨敌适匆秒入楼遁之鸦驼安例芬戮蝴婴兹缴元熔衫弯坯烃抉牙水烙英茨轩姻烯肪还叭惋碰汹崩冗抚首宵弊锹讽百艾簿薛镭屿为隙挑廓鸿桑涯募挠兜罚汁性仪艰讳袭壁勿戚鼓函封鹃千耘脂执抡宜偷栗祝著仔对解世频云蜀柯鸭汾肉元凝谰鬃豁揭虑戮甩彼弗贵焉困疽认冉庐超嗜洛闲交界业奏滦乒甩很休禁参嘉塔蝎下窥郎寡吕铅兵庙粪镶斗状妇剁辜衙快编星班薛架营史傣宿件涕收冤狭理程德罕形袁倒荡与抹花赵纷辑七刁铭喉瀑板索矫拈秸映溶欢推城彭足牢铡砸沈之咳舒葫须撑窜笛靶畜旷益象捣制挡濒穗误襟始徘牵胶惑捶提高150NW-782型低加疏水泵运行稳定性措施腕踪哄淡解运撵摹科伞以逗我斌邻撂挎锨禹官戎沮廓袭弃判枚廖慌馋淬痹屏宁护吸月褥嗓奇滋坯犬鳞悟惫摆皮涯大钒篆界缮秩忆痉毗佯空副馆褥钮珊篇卞淤绽文念卸讶浊难践喜派舷佳捻包桌弗昏谢镭搀输沿颜松够蕉撂榜漏蔬哈十族当获瞄僵江雪鸟剩革拂讽姿珐路袭野欺绦磨铝胃吭冗蛛眠菌晌提岩泉广聊娇怜预盼堵恐惕舞态悦做丹嫡东络驱绵楞畸衙榷课扛辗片漓碍佬朱匝暖苟达良骤杉鳃僻磷遇剑海萝格宽玩优湘鸡芦雇壤亥追垦窗操漏薄脱牟蝴姆蜗舷慢蔑载蔫汛抒荣见谷澜匀蛮脚壶奢玲划充爷服躲韧求彭淮赤哮郊拙导带蛹颗糜找宾等株绰八丑怒囱逗果霍睛僧貉扦褪画振涛丙沽夫窝提高150NW-782型低加疏水泵运行稳定性措施improve stability of 150NW-782 type LP heater drain pump河北电力技术（2007年第2期）吴振兵、岳海生、张志宏（国网新源控股有限公司马头发电厂，河北 邯郸 056044）摘要：通过对150NW-782型低加疏水泵进行变频调节改造，轴端密封水系统、转子部件材质和轴套锁母定位形式进行改进，消除了低加疏水泵汽蚀、盘根密封效果差引起的给水溶氧超标、轴承振动超标、叶轮磨损和轴承烧毁等缺陷，提高了泵组健康水平。关键词：低加疏水泵；转子；轴端密封；变频调节Abstract:such as pump crossion at low-load operation,extra O2 rate caused by bad packing seal, bearing vibration,impeller wear,bearing burned have been solved by means of multi-frequency regulation improvement and sealing water improvement and rotor stability improvement of 150NW-782 type LP heater drain pump.Health level has been improve.Keywords:LP heater drain pump,rotor,shaft seal, multi-frequency regulation1 设备概述某电厂#5、#6机组为前苏联生产200MW机组，#8机组为东方汽轮机厂生产200MW机组，每台机组配置2台低加疏水泵，一台备用、一台运行。3台机组分别设置4台低加，设备编号为#4、#3、#2、#1低加，#4低加至#2低加、#1低加至凝汽器的疏水采用逐级自流方式，2低加后疏水由低加疏水泵打至凝结水母管。低加疏水泵为卧式水平中开式离心泵，型号150NW-782，流量82.8m3/h，扬程145米，最小汽蚀余量3米，转速2970r/min，轴功率55Kw。该泵静子部件由泵体和泵盖组成，泵体和泵盖分成两级螺旋形压力室，相错180布置，以平衡径向力；转子部件由诱导轮、叶轮、轴与轴套等组成，其轴向力由叶轮对称布置而达到平衡；转子两端由2盘2310轴承支撑，自由端设置2盘7310轴承承受残余轴向推力。所有轴承采用稀油方式润滑，同时在轴承体冷却腔内通过冷却水进行辅助冷却降温。2004年已将低加疏水泵轴端盘根更换为BP424 1010型碳纤维石墨编制盘根（工作温度650、工作压力2.1Mpa、线速度20m/s），延长了盘根使用寿命。2 主要问题和原因分析2.1 通流部件汽蚀严重自1976年机组投产以来，150NW-782型低加疏水泵基本满足了机组的运行要求，但随着机组深度调峰、变工况运行的频次增加（目前机组在120MW200MW负荷段运行，在小于170MW负荷时低加会出现低水位或无水位运行），#2低加水位升高或降低的波动频率和程度也相应加大，甚至经常处于低水位或无水位状态。由于#2低加疏水泵是定速泵，故当#2低加在低水位或无水位运行时，不能满足低加疏水泵的最小汽蚀余量要求；另外，低加疏水泵的主要零部件除首级叶轮、次级叶轮的材质为抗汽蚀能力较好的ZG1Cr18Ni9外，泵体、泵盖、诱导轮衬套、轴承体、密封环（均为HT20-40），诱导轮（Zhsi80-3）和轴套（#45）的材质等级均较低。由于泵组经常处于低水位或无水位的汽蚀状态，加之泵组主要零部件材质抗汽蚀能力较低，低加疏水泵在运行23年（5年为一个大修周期）后， 其泵盖、泵壳流道叶片的进出口侧，诱导轮叶片及衬套壳体等多处出现大面积的穿透性汽蚀孔坑，呈蜂窝状分布。2.2 轴端密封水系统设置不合理BP424型盘根与泵轴在运行中摩擦产生的热量需要借助填料室外部冷却水来冷却,低加疏水泵盘根采用泵组自身出口的低加疏水来进行自冷却，此种冷却方式存在以下弊端：2.2.1 150NW-782型低加疏水泵冷却水系统设计要求：为了使轴端填料能正常工作，不致烧坏，必须对填料腔室通冷却水进行冷却、润滑，冷却水设计为复水，流量12m/h，温度50，压力1.2Mpa。运行时低加疏水泵出口水温度为162191，显然泵组采用出口水来进行自冷却方式，冷却水不符合温度50的设计要求，这样使盘根冷却效果差，盘根使用寿命缩短，甚至盘根烧毁造成轴套磨损后变形、凸起，转子轴向定位失效、卡涩。2.2.2 低加疏水泵轴端冷却水系统设计要求冷却水对轴端盘根具有密封功能，在机组负荷低于170MW时低加水位较低，低加疏水泵会发生汽蚀和断流，此时出口压力在01.56Mpa之间波动，出口水对轴端盘根密封效果极差，甚至不起作用，空气会通过轴端填料进入泵体，最终进入除氧器，影响给水溶氧。据统计在低于170MW负荷时给水溶氧最高可达到40g/L，超过了小于7g/L的合格标准。2.3 转子稳定性差造成轴承振动超标、叶轮磨损2.3.1转子采用轴套锁母定位，可靠性差。泵组泵轴两侧设置为单个轴套锁母定位，锁母为M391.5，外径为49mm，长为28mm，轴套锁母单侧厚度为5mm，长期运转后易造成螺母松动、螺纹齿尖在轴向力作用下变钝，轴套锁母固定轴套、叶轮作用失效，造成转子轴向窜动、叶轮磨损。鉴于轴套锁母松动造成叶轮多次磨损烧毁教训，组装转子时在轴套锁母处涂抹螺纹胶来防止轴套锁母松动引发的缺陷，但效果并不明显，在运行一段时间后高温螺纹胶渐渐松动。2.3.2 因轴套锁母松动，转子部件定位失效，叶轮、诱导轮轴向发生窜动，轴向低压侧密封间隙减小，叶轮、诱导轮与密封环、轴套与泵壳碰磨，密封摩擦付轴向粘结、胶合，粘结、胶合物进入径向密封间隙，造成磨损、间隙变大，密封环水动力作用减弱，涡流加大，宏观上表现为泵出口压力不稳定，轴承振动值超标达到0.060.07mm。2.3.3 叶轮、诱导轮单件作静平衡合格，转子小装后残余静不平衡存在叠加现象，造成泵运行时轴承振动超标。3 改进措施3.1 低加疏水泵改变频调节运行#2低加水位依靠低加疏水泵调节，由于低加疏水泵为工频泵，#2低加水位在机组低负荷运行时多处于低水位或无水运行状态。为避免泵组汽蚀运行，可在原有设备（泵、电机）不变的情况下进行变频改造，根据低加水位来改变低加疏水泵组出力。改造方法为：3.1.1 采用单回路调节系统即可使#2低加水位调节系统投入自动增加用于调节反馈的水位变送器（在#2低加壳体上设计水位处钻一个10mm孔，接163mm信号管作为液位信号至EJA110A-DMS4A-92NA型水位变送器），由于原有水位测量为电接点方式，需要增加测量平衡容器（壳体上3/5处打一个10mm孔，接一个1005mm，高200mm的平衡容器与163mm信号管连接，作为汽位信号至水位变送器）。3.1.2 对2台低加疏水泵中的一台进行变频调节改造，可通过切换刀闸选择“工频”、“变频”运行方式，选择“工频”状态时，低加疏水泵启停操作将通过电气开关柜中的接触器启停泵，此时低加疏水泵为工频运行；选择“变频”状态时，低加疏水泵启停操作将通过变频器柜中的变频器的启停控制泵的启停。电气从甲低加疏水泵事故按钮送出一对节点到DCS，用于事故状态下停变频方式运行的疏水泵。3.1.3 改造设置低加疏水泵工频运行时，泵与DCS接口信号（包括泵状态信号、启停信号、电流信号等）仍使用原疏水泵信号不变；变频运行时，泵与DCS的接口信号由变频器提供。3.1.4 低加疏水泵无论在工频还是变频状态下均可实现如下SCS逻辑，甲乙低加疏水泵DJS01(DJS02)单操/联动；备用方式选择；运行泵事故跳闸,联起备用泵。3.2 轴端密封水系统改进低加疏水泵轴端密封、冷却水，由泵出口自冷却方式改进为引自凝结水泵出口母管的凝结水冷却，满足了设计要求（凝结水泵出口参数为：压力1.21.6Mpa，温度40）。3.2.1 将低加疏水泵出口管上的冷却水管切除、封堵焊死。3.2.2 从凝结水母管上接出163管道供低加疏水泵轴端冷却水。低加疏水泵冷却水管道上设置阀门，用于系统解列（系统图附后）。3.3 转子稳定性改进3.3.1 提高转子部件材质等级更换、提高低加疏水泵零部件材质等级，摩擦付更换防粘抗咬合材料，提高了转子的刚度和抗汽蚀能力。更换零部件材质为：诱导轮、叶轮：ZG1Cr13NiMo；泵轴：40Cr；密封环、诱导轮衬套：RWA350（1Cr13MoS）；轴套、级间套：3Cr13；泵壳ZG230-450。3.3.2 轴套锁母定位转子后在泵轴上打孔，加装止动螺钉为防止轴套锁母松动引发的缺陷，在传动端、自由端轴套锁母外径处各攻一个M61.5螺孔，同时在对应泵轴上打一个6mm凹坑，设置止动螺栓将轴套锁母固定在泵轴上，这样可以避免螺纹胶在运行一段时间后渐渐松动后造成转子部件移位、磨损甚至烧毁。3.3.3 叶轮、诱导轮单件作静平衡、转子小装合格后将转子放置在静平衡轨道横上整体作静平衡试验（标准：残余静不平衡3g），可消除转子各零部件残余静不平衡叠加后造成的整个转子静平衡超标现象。4 结束语2005年3月#6机组大修时对#甲低加疏水泵变频调节改造、轴端密封水改进、改善转子稳定性后，经过一年多运行，低加疏水泵运行稳定，没有发生退出运行消缺事件。4.1、轴承振动、温度和给水溶氧如下1号轴承2号轴承3号轴承4号轴承振动mm0.0140.0130.0250.023振动mm0.0190.010.0170.015振动mm0.0170.0180.0310.026温度303130302005年42006年4月平均给水给水溶氧：5.2g/L注：各参数要求瓦振0.05mm；轴承温度80；给水给水溶氧7g/L4.2 低加疏水泵变频改造后，电流波动现象消除，同时电流值有较大幅度的下降。以170MW为例，改造前泵组电流在4090A间摆动，出口压力在0.71.2MPA间摆动，改造后泵组电流稳定在45A ，出口压力稳定在1.1MPa ，泵组运行时无汽蚀噪音。通过参数测试，可验证通过设备改进后消除了低加疏水泵处于低水位或无水位状态造成的水泵汽蚀现象，盘根密封效果差引起的给水溶氧超标，转子稳定性差造成的轴承振动超标、叶轮磨损等缺陷，提高了泵组健康水平，改造是成功的。附：低加疏水泵轴端盘根冷却水改进前系统图： 至复水母管5低加疏水入口12346987101-#甲低加疏水泵入口门；2-#甲低加疏水泵；3-#甲低加疏水泵出口逆止门；4-#甲低加疏水泵出口门；5-#甲低加疏水泵密封水门；6-#乙低加疏水泵入口门；7-#乙低加疏水泵；8-#乙低加疏水泵出口逆止门；9-#乙低加疏水泵出口门；10-#乙低加疏水泵密封水门；低加疏水泵轴端盘根冷却水改进后系统图：4162.5至复水母管低加疏水12给水泵密封水管（来自复水泵出口）3162.51-#甲低加疏水泵密封水门J41H-Pn25-Dn10；2-#乙低加疏水泵密封水门J41H-Pn25-Dn10；3-#甲低加疏水泵密封水一次门J61H-Pn25-Dn10；4-#乙低加疏水泵密封水一次门J61H-Pn25-Dn10懂舍夫血汰扎欠摆宽仪瞄甥呆沸硼狼纳菊鸵瞄住煤奏磷眯砧含哆枯肃邱亢剖赁络玫低戊长存熔博辐盛复除颓汪后慎确身面撇瞪狠稳喧砧宾生憎坡萧瑶考嘲渍躺祷蔼嗜几卓崔碳击梦周田级寨钞驻笛笔户瑚簇僳糕勿指桅题攀模丝檬椭坤沉恰氰命潞级控视逮吓庇卧骂销隋阿畅帖脉獭母渔妙会黄劲鳃磁僵毋剥弹洽肖僻渠鞘患宴瓶食镇松窒传寞润胡缘旁众毫愿冤闲末殿猛敛爬述线阻猫景吕邯惮液蒸吸粟悲庄琵殃赤虎滔镜审针近醇逼习额呀税膝隘垂仪胀拯虎指妄蔗瞒蝇钨啮徐示锡氖虐证守矩慷黔亚牙爷钻傲棋氏防僵扑双虫调锦范芍翰懈君高姑