给水泵泵芯抱死的原因分析及预防措施.doc

给水泵泵芯抱死的原因分析及预防措施摘 要:该文通过对国产引进型 300MW火电机组汽动给水泵经常发生泵芯抱死现象进行原因分析 ,查 找出预防措施和解决办法 ,以促进机组稳定经济运行。 关键词:汽动给水泵 ;泵芯抱死;原因分析;预防措施Analysis of Rotor Seizure Failures in Turbine Driven Feed Water Pumps and Preventive MeasuresAbstract : Found by analyzing recurrent rotor seizure failures that happened to turbine driven feed water pumps of domestically manufactured , licenced type , 300MW fossil fired power sets , the paper presents some preventive measures and may of solving the problem , for the sake of enhancing steady and economic operation. Key words: turbine driven feed water pump ; seizure of pump rotor ; failure analysis ; preventive measures0 引言 目前 ,国产引进型 300MW 火电机组大部分 给水泵配置均为 2 台汽动泵(50 %容量) ,1 台电 动泵(30 %或者 50 %容量) 。生产厂家主要有沈 阳水泵厂、上海电力修造厂以及北京电力设备总 厂。汽动泵的小汽轮机生产厂家主要有哈尔滨汽 轮机厂、上海汽轮机厂、杭州汽轮机厂等。由于小 汽机厂家与给水泵厂家从设计方面不协调配置等 原因 ,造成对泵组的运行管理要求大不相同 ,如小 汽机要求启动前、停止后必须投低速盘车 ,而给水 泵厂家要求最好不投盘车直接启动或停泵 ,若必 须盘车最好为高速盘车 ,否则直接影响给水泵的 安全运行 ,易造成动静磨损以及严重时发生泵芯 抱死现象。待出现问题时往往厂家持不同态度 , 使电厂作为用户深受其害 ,损失严重。为使电厂使用好汽动泵组 ,并在机组安全稳定运行过程中 发挥更大作用 ,本人结合多年掌握收集的经验及 多个电厂的运行调查情况 ,就经常出现的汽动泵 组启动(或停止) 时泵芯抱死现象加以分析研究 , 查找出一条行之有效的处理和解决办法 ,给各位 同行提供一点帮助和参考。 1 原因分析 汽动给水泵启动前需低速盘车暖机 ,国内许 多电厂都曾出现多次在小机预暖低速启动或停泵 中给水泵泵芯抱死故障 ,一旦发生后必须拆泵检 修或者返厂处理 ,少则一周多则一个月时间才能 恢复运行 ,特别是在新投产机组初期表现最为明 显和突出 ,给电厂机组投运造成严重影响 ,直接危 害机组的安全稳定运行 ,同时处理解决也浪费好 多财力、物力。 经过多方查找原因 ,总结起来不外乎有以下几种情况: (1) 凝结水、除氧给水系统清洁度差 ,运行初 期有硬质颗粒进入泵内 ,造成泵芯抱死。一般电 厂新机组的凝汽器及凝结水系统尽管在投运前进 行的水冲洗和碱洗 ,但由于设备及管道系统比较 庞大和复杂 ,必然有一些死角和残杂存在 ,这样在 投运初期热态运行过程中 ,经常有焊渣、铁锈等硬 质颗粒进入泵体 ,从而导致泵体动静部分研磨 ,使 泵芯产生卡涩现象。特别是在泵组热态停泵投低 速盘车时易发生泵芯抱死现象 ,一旦发生此事 ,也 就不可能轻易盘动 ,只能解体检修或返厂处理 ,但 均在解体后发现有硬质颗粒卡在动静间隙之间 , 这是泵芯抱死的主要原因所在。 (2) 给水泵芯包动静间隙偏小 ,也是造成泵 芯抱死的不可忽视的原因。前面讲过硬质颗粒杂 质是造成泵芯抱死的主要原因 ,然而芯包动静间 隙尺寸也起到了很大作用 ,到底间隙多少合适也 是值得研究探讨的。由于泵芯包动静间隙偏小 (一般在 0. 4mm 左右) ,而泵叶轮材质为不锈钢材 料 ,最初硬质颗粒进入泵芯内造成动静部分先磨 损 ,最后演变成为泵组芯包动静部位直接碰磨 ,特 别是在低速盘车时 ,摩擦产生粘连或颗粒挤压造 成泵芯抱死。 (3) 启动时暖泵不良 ,造成泵体动静部分接 触抱死。常规下 ,给水泵组在给水温度大于 110 时必须进行暖泵 ,但是由于泵两端采用 36 左 C C 右的密封水 ,而暖泵水温大约 160 左右 ,再加上 C 暖泵管径较小 ,密封水若调整不当 ,将密封水进入 泵内 ,造成泵体热分层 ,引起筒体变形 ,使转子静 挠度变大。再加上暖泵时间不是很长 ,表面看起 来已经暖好 ,但实际泵体没有充分暖均匀 ,往往这 时在启动时投盘车后发生卡涩现象 ,再加上通常 越卡越盘 ,越盘越卡使泵芯抱死无法启动。 (4) 运行操作不当 ,投运初期对泵的特性缺 乏认识 ,也会造成泵芯抱死的故障。运行初期给 水泵热态跳闸 ,往往在转速为零时才去投盘车 ,而 因为盘车投不上时 ,担心泵体上下温差造成泵轴 弯曲 ,加重卡涩程度 ,因而采用人工强盘 ,结果事 与愿违 ,越卡越死 ,最后只能解体检修或者返厂处 理。(5) 设计不合理不够匹配 ,也是原因之一。小汽轮机要求在启停时必须投低速盘车 ,而给水泵要求启停时最好不盘 ,要盘也要提高盘车速度 , 也就是说对于给水泵来讲要么取消盘车 ,要么设 计为高速盘车 (大于 100r/ min) 。这种设计分岐 问题一直在大部分电厂都没有根本解决 ,因此在 新机组投运初期或大修后初期都会出现一些投低 速盘车就会使泵芯抱死现象 ,不敢使泵组轻易投 盘车 ,严重影响机组正常运行。 2 预防措施和处理对策 (1) 凝结水、除氧给水系统清洁是机组调试 过程中一项十分重要的工作内容。加强系统水冲 洗和碱洗工作 ,在前置泵与给水泵之间的连结管 道最好用组合好的酸洗管道 ,然后用法兰连结上 , 与两大系统连结的小管道更要加强清洗工作 ,不 能留有死角存在 ,最终确保给水泵前的管道系统 和设备无杂质残留 ,这样才能保住给水泵的性命 , 免遭不幸。另外 ,重视前置泵及给水泵进口滤网 的制造及安装工艺质量 ,并在运行初期勤检查、勤 冲洗清理 ,使给水泵运行起来更加安全可靠。(2) 在给水泵厂家制造时应在合同中注明适 当加大动静间隙 ,电厂与制造厂家共同协商做好 预防工作。至于间隙到底多大合适应根据系统的 滤网设计及泵厂的性能设计情况确定。总之在尽 量允许的条件下(不影响泵出力和效率)充分放大 动静间隙为好。 (3) 在启动汽动给水泵之前 ,并在暖好泵的 情况下 ,应采用提前启动前置泵再进行大流量暖 泵处理 ,待泵体上下壳温度 15C 再启动给水 泵。另外按设计要求增加暖泵时间 ,在时间允许 的情况下不间断地进行暖泵 ,控制好密封水压差 , 确保泵体暖得充足 ,避免发生热分层现象。 (4) 由于无论何种原因 ,最后导致泵芯抱死 , 主要都是低速盘车造成的 ,因此一般电厂在新机 组投产初期(半年以内) 均采用不投盘车的做法 , 暖好泵后直接启动 ,停泵后也不投盘车 ,这样做不 利于小汽机运行工况 ,但是在短时期也是可以允 许的 ,待确保系统清洁后 ,泵组运行可靠了才按要 求正常投用盘车装置 ,这也是一个行之有效的办 法。 (5) 在设计时就应考虑采用两全齐美的办法 来处理给水泵与小汽机对盘车要求问题 ,要求小汽机和给水泵配套厂家都要在设计制造时给予考 虑 ,满足高速盘车条件 ,以避免由于高温停泵造成 泵芯抱死现象发生。如今国内也有一些电厂采用 此种办法 ,效果非常良好 ,为以后大机组汽动给水 泵的发展开了个好头。 (6) 加强给水泵组的运行管理和监督约束机 制 ,严格控制给水泵壳体温差以及泵壳与介质的 温差不超过规定值 ,一旦泵组停运后泵芯抱死 ,决 不能强行人工盘车 ,而应采用冷却一段时间后 ,直 接用蒸汽冲动的办法为好。 3 总结 目前 ,国内生产厂家的生产制造给水泵技术 基本可以满足引进型 300MW 火电机组的实际需 要 ,各火电厂 300MW 机组的运行管理水平也有 很大的提高 ,最近几年没有因给水泵产品质量发 生大的事故 ,设备出现问题主要来源于泵组配套 产品的相关控制系统的工作不当造成的。但是 , 在新投产机组中 ,仍然时常不能避免汽动泵芯抱 死现象的发生 ,如某电厂新投产两台机组先后 4 次发生泵芯抱死现象 ,返厂处理费用高达 100 万 以上 ,严