炉水循环泵(BCP)PPT课件.ppt

炉水循环泵介绍 1 内容 概述结构炉水循环泵的冷却水系统优点 2 1 概述 炉水循环泵是超临界直流锅炉启动系统的主要组成部分 BCP泵是设在锅炉蒸发系统中承受高温高压使工质作强制流动的一种大流量 低扬程单级离心泵 一般用于控制循环汽包炉和直流炉的启动系统中 分控制泄漏泵和无泄漏泵两大类 本锅炉BCP泵采用英国泰勒 Tyler 有限公司生产的无泄漏泵 带一体式湿式电机 Tyler泵结构见下图 BCP泵垂直安装 悬挂在储水罐出口管道下方 没有支撑架 随着管道自有膨胀 可有效避免产生附加的张力 电机在泵壳的正下方 泵壳和电机部分通过泵壳紧固长螺栓连接 3 内容 概述结构炉水循环泵的冷却水系统优点 4 2 1BCP泵主要结构特点 BCP泵是将泵的叶轮与电机转子装在同一主轴上 置于相互连通的密封压力壳体内 泵与电机结合成一整体 没有通常泵与电机之间连接的那种联轴器结构 没有轴封 这就从根本上消除泵泄漏的可能性 无泄漏泵电机的定子和转子用耐水耐压的绝缘导线做成绕组 浸沉在高压冷却水中 电机运行时所产生的热量就由高压冷却水带走 并且该高压冷却水通过电机承的间隙 既是轴承的润滑剂又是轴承的冷却介质 泵体与电机是被分隔的两个腔室 虽有间隙不设密封装置使压力可以相通 但泵体内的锅水与电机腔内的冷却水是两种不同的水质 两者不可混淆 由于电机的绝缘材料是一种聚乙烯塑料 不能承受高温 温度超过绝缘性能就明显恶化 因此绕流电机内部的高压冷却水温度必须加以限制 由于绕组及轴承的间隙极为紧密 因此高压冷却水中不得含有颗粒杂质 在高压水管路中必须设有过滤器 高压冷却水的水质要比锅水于净得多 其水温也要比锅炉锅水的温度低得多 为带走电机运行产生热量和泵侧传到电机的热量 保证电机的安全运行 必须配有一套冷却高压水的低压冷却水系统 5 6 7 2 2炉水循环泵的主要结构 泵壳体和叶轮泵壳体是承受高温高压的部件之一 BCP型泵出口管两侧对称径向布置 泵壳为一球形沤种球体的结构特点是壁厚度较小 相应热应力较少 但由于较大的球体内腔与泵叶轮不相吻合 所以使泵的液力件结构复杂 泵壳体比较笨重 泵的叶轮属于高比转数离心式 接近于混流式 是单级离心式泵 叶轮出口处装有导叶使部分动能转换成压力能 导叶用隔板支撑在颈部和吸入短管上 8 2 2炉水循环泵的主要结构 轴承在电动机的上下端各装一只支承轴承 在轴的下端还装置一只推力轴承 而泵侧不装轴 支承轴承和推力轴承都是采用水润滑 在转动侧为了耐磨烧上一层锻铬的硬质材料 泵范行时的轴向推力及所有转动部分的重量由用水润滑的双向推力轴承承受 由于轴承采用水润滑 泵启动前必须对电机内充水 排除电机内的空气 如果空气与轴承相接触 便轴承得不到水的冷却W烧毁 推力轴承由推力瓦块 推力盘 止器座组成 推力瓦块用对接销子固定在止推座上 而截止推座分别用螺栓固定在下端轴承座和电机底盖上 推力瓦块是用表面硬化过的不锈钢制作抛光 而推力盘用优质钢制成 并作为电动机内高压冷却水强制循环用 克服高压冷却水流动阻力 的辅助叶轮 9 2 2炉水循环泵的主要结构 主螺栓主螺栓是将泵与电机连接的重要零件 由于泵体的连接是用一个大直径的法兰面 必须要保证满足高温高压的密封需要 因而采用了新型的金属缠绕式密封垫 要保证密封面受力的均匀 各主螺栓承受相同的紧力 必须使用专用工具来拧紧主螺栓 其目的是使主螺栓伸长后拧紧螺母 待主螺栓恢复原来长度时即产生要求的预紧力 10 隔热体隔热通过泵壳和轴传递到电动机内 隔热体的散热方法有两种 一是靠隔热体本身自然冷却 二是在隔热体内部设有环形水冷套 靠低压冷却水将传递热量带走 对于英国泰勒的BCP泵的隔热体 采用靠隔热体本身自然冷却 锅水循环泵的出口阀炉水循环泵出口阀为逆止截止两用阀门 炉水循环泵出口阀的结构特点是球形阀芯与阀杆不作固定连接 当阀杆提升后 阀芯可在阀芯套筒中自由滑动 起逆止阀作用 当阀杆下降时可将阀芯压紧在阀座上 切断炉水的通路 起截止作用 当炉水循环泵启动前 此出口阀预先开动 但此时仅是阀杆提升 阀芯仍留在阀座上 当炉水循环泵启动后 由水压顶开阀门 使其在套筒上滑动升高形成通路 在锅炉运行中 某台炉水循环因故障跳闸时 其出口阀的阀芯能自动落座 起到逆止阀的作用 以防止下联箱中的炉水倒回到停运炉水循环泵扩以免影响正常的炉水循环 当炉水循环泵停运或锅炉停运时 将阀杆下降压阀芯 起截止阀作用 2 2炉水循环泵的主要结构 11 电机绝缘导线湿式电动机是炉水循环泵的动力 无轴封湿式电动机处于高压热水中运行 导线的绝缘材料必须具有足够绝缘电阻值 并有良好的机械 耐水 耐温等性能 此外绝缘材料还需有充分的化学稳定性 防止导线因温度梯度而导致的绝缘茗化 目前炉水循环泵电机所采用的绝缘材料为耐热聚氯乙烯 它具有较高的机械强度和耐酸 耐减 耐油以及不易燃等优点 但是由于聚氯乙烯分子结构中有极性基因 其绝缘电阻系数很小 且随温度上升而明显下降 所以它不适宜于用在较高电压下 通常它只作为600V和3000V级绕组线绝缘 其限定温度为70 比较理想的绝缘材料是交联聚乙烯 它具有很好的耐磁性与耐环境应力开裂性 它比聚氮乙烯更能承受集中的机械应力 目前 交联聚乙烯是大功率湿式电动机绕组较理想的绝缘材料 其限定温度为80 定子的线圈和铁芯装置于定子保护筒内 转予铁芯上装设线棒 转了两端有端环 短路环和平衡叫环 2 2炉水循环泵的主要结构 12 2 2炉水循环泵的主要结构 电机绝缘导线电动机的电源铜线引出分成六根铜接头 每根铜接头处有绝缘性能良好的密封装置 引出铜接头外套是由耐水耐压性能的氧化乙烯组成 在氧化乙烯外包有软性橡胶体 该两种材料胶合为一体 绝缘体外有不锈钢材的密封套 然后将不锈钢套与导线引出接头螺丝合成一体 钢密封套与钢接头螺丝均设有0形密封圈 钢接头螺丝旋入电动机外壳进行固定 引出线的密封套入口处的压力 随电动机内部压力升高而增加其密封性 这样可以防止电动机内部高压冷却水的泄漏 引出线的密封装置内的为0形垫圈在每次检修时更换 13 内容 概述结构炉水循环泵的冷却水系统优点 14 BCP冷却系统 15 3 1 概述 为了满足炉水循环泵电机腔口的冷却水温度不超过60 就必须有一套可靠的冷却水系统 以消除电机在运转时绕组的铜损和铁损发热 转动件的磨擦生热 以及从高温的泵壳侧传来的热量而造成由电机温升的不安全影响 电动机冷却水循环回路是 高压一次冷却水从电机底部进入 经电机下端的推力盘带动辅助叶轮 以推进循环的流动 冷却水继而流经电机的转了和静了绕组及轴承间隙 从电机上端的出水口流出 温度升高了的高压一次水经外置的高压冷却器的高压侧将热量传给低压侧的低压二次冷却水 然后被冷却后的高压一次水再进入电机 形成高压一次水的闭路循环系统 炉水循环泵冷却水系统由高压管路及低压管路两部分组成 高压管路与电机相连接 其流通的水按其不同的工作阶段有不同的作用目的 分别称为充水 清洗水和高压冷却水 低压管路中流通的则为低压冷却水 16 充水管路清洗炉水循环泵电机轴承需冷却水润滑 电机是靠水来冷却 所以在泵投入前必须电机进行充水 水润滑轴承的润滑膜非常薄 容不得任何细小杂质混入 因此在进行电机充水前应进行充水管路的开放冲洗 待冲洗合格后才能与电机接通 充水水源取自凝结水泵出口的低压凝结水 其水质浊度小于20ppm 铁含量 3 0ppb 对电机充水后也需进一步对电机冲洗 并将贮留在电机腔内的空气排净为止 因为电机腔内水中含有空气 轴承与空气接触而得不到水的润滑与冷却 使轴承损坏 所以泵启动前充水排气是非常重要 而且其操作要自下而上缓慢进行 直至把电机内空气排净为止 应使用清洁软化水 氯化物应 50ppm pH在7 10 电导 10 s cm 固体物质应 0 25ppm 水温应在21 50 之间 任何时候注水水温不应低于4 17 充水管路清洗对电机的充水和清洗分为两个步骤进行 第一步充水阶段 在锅炉尚未进水前 电机必须首先进行充水 电机充水排气 直至泵体排水门 疏水门 排出不含空气的稳定水流 第二步为清洗阶段 在锅炉上水过程中必须将清洗水连续不断地注入电机 以保证清洗水连续地从电机溢出 而决不能让锅炉的炉水倒灌入电机 以上称为静态清洗 静态清洗合格后再进行动态清洗 首先将炉水循环泵的出口门保持开启 将锅炉进水至正常水位 然后对炉水循环泵先后进行三次点动 第一次点转5s 间隔15min后再点转 其目的是提高清洗效果和进一步驱赶电动机中残留空气 在锅炉启动阶段 必须连续地投入清洗水 清洗水的投用一直要延续到确保电机冷却水系统不含有污染杂质 直至锅炉的炉水浊度小于10ppm时才可停止电机充水 18 高压冷却水一次冷却水有分别取自凝泵出口的低压水源和给水母管来的高压水源 低压一次冷却水 凝结水 供管路冲洗 电机充水 清洗以及炉水循环泵电机注水用 炉水泵在正常运行时高压一次水来自给泵出口的给水 并在电机及冷却器闭式循环冷却流动 不需要补充水 如果一旦高压冷却水系统中偶有某处泄漏 而使电机内循环水量不足 而导致高温高压的炉水会倒入电机 导致电机温度升高时 则高压一次冷却水应紧急注入补充 以维持电机的温度控制值 来自给泵出口的高压水经过一次冷却器冷却后 使其温度降至45 以下 开启炉水循环泵注一次水门向炉水循环泵电机注水 注水时应严格控制一次水门的开度及注水温度 防止高温给水进入电机 19 低压冷却水系统低压冷却水系统也称二次冷却水 它的用途是冷却高压一次水 二次冷却水取自机组公用的轴冷水系统 机组轴冷水为闭合循环系统 能够实现恒定温度和进水 回水稳定差压的自动调节 低压冷却水一路走向外置冷却器 以冷却电机的高压水 另一路走向一次水冷却器以冷却补充进入电机的高压水 此路在正常运行时仅作备用 低压冷却水对炉水循环泵的安全运行是很重要的 其冷却水流量必须得到保证 在炉水循环泵启动前应先保证低压冷却水流量正常 这是作为炉水循环泵启动条件之一 因此 其冷却水源必须接有保安电源 确保在厂用电中断时冷却水仍能正常运行 当轴冷水系统故障引起二次冷却水中断时 备用冷却水源能自动紧急供水 备用水源投入时 高位水箱出水门和轴冷水管放水门自动开启 轴冷水回水门自动关闭 备用冷却水完成冷却作用后排放 以形成通路 高位水箱的水由消防水系统供给 20 过滤器过滤器是过滤杂质 即沉淀物腐蚀产物及金属微粒 这些杂质会影响轴承表面甚至影响正常运转所要求的良好润滑 过滤器由承压系统的壳体和祷板组成 由螺栓连接 在一次冷却器出口高压冷却水管路上装设了过滤搭 这是较粗的过滤器 用来过滤高压给水可能带来的锈蚀杂质 21 监视仪表 温度监测装置为了保护炉水循环泵电机 避免过热 在电机腔出口装有温度计和热电偶以检测高却水的温度 温度计是用来就地观察炉水循环泵电机温度 而执电偶可将导线接至控制室进行连续的温度记录 这两种仪表都能接上报警 整定值为60 报警 65 炉水循环泵跳闸 此外 在泵壳体上装有热电偶 以测定泵壳与炉水的温差 在炉水循环泵启动时要确保泵体与炉水的温差不得超过规定值 以免泵壳产生过大的热应力 在炉水循环泵热态启动时要注意此问题 如果超过规定值 热电偶就要进行报管 并作为炉水循环泵的启动保护系之一 冷却器的流量指示器在低压冷却水管路中 接有来自泵的冷却器的流量指示器 如果流量低于规定值时 则发出报警 低压冷却水流量还是炉水循环泵的启动条件之一 22 监视仪表 差压变送器炉水循环泵有三台差压指示变送器控制箱 这些仪表需与自控系统协调 差压低于规定值就要进行报警 装在泵壳体上和泵前汇集联箱上的热电偶 其用途是在热态启动炉水循环泵时 测定其温度差 该温度差最大允许温差为55 饱就是说 这两点温度差小于55 才货1许启动炉水循环泵 如果温度差大于55 必须要对炉水循环泵进行暖泵 减少泵壳与泵前汇集联箱之间的温娄 以减少泵壳的热应力 23 内容 概述结构炉水循环泵的冷却水系统优点 24 4 1带循环泵系统的优点 在启动过程中回收热量 在启动过程中水冷壁的最低流量为25 BMCR 因此锅炉的燃烧率为加热25 BMCR的流量到饱和温度和产生相应负荷下的过热蒸汽 如采用简易系统 则再循环流量部分的饱和水要进入除氧器或冷凝器 在负荷率极低时 这部分流量接近25 BMCR流量 除氧器或冷凝器不可能接收如此多的工质及