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1、原因分析
汽動給水泵啟動前需低速盤車暖機,國內(nèi)許多電廠都曾出現(xiàn)多次在小機預暖低速啟動或停泵中給水泵泵芯抱死故障,一旦發(fā)生后必須拆泵檢修或者返廠處理,少則一周多則一個月時間才能恢復運行,特別是在新投產(chǎn)機組初期表現(xiàn)最為明顯和突出,給電廠機組投運造成嚴重影響,直接危害機組的安全穩(wěn)定運行,同時處理解決也浪費好多財力、物力。
經(jīng)過多方查找原因,總結(jié)起來不外乎有以下幾種情況:
(1)凝結(jié)水、除氧給水系統(tǒng)清潔度差,運行初期有硬質(zhì)顆粒進入泵內(nèi),造成泵芯抱死。一般電廠新機組的凝汽器及凝結(jié)水系統(tǒng)盡管在投運前進行的水沖洗和堿洗,但由于設備及管道系統(tǒng)比較龐大和復雜,必然有一些死角和殘雜存在,這樣在投運初期熱態(tài)運行過程中,經(jīng)常有焊渣、鐵銹等硬質(zhì)顆粒進入泵體,從而導致泵體動靜部分研磨,使泵芯產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象。特別是在泵組熱態(tài)停泵投低速盤車時易發(fā)生泵芯抱死現(xiàn)象,一旦發(fā)生此事,也就不可能輕易盤動,只能解體檢修或返廠處理,但均在解體后發(fā)現(xiàn)有硬質(zhì)顆粒卡在動靜間隙之間,這是泵芯抱死的主要原因所在。
(2)給水泵芯包動靜間隙偏小,也是造成泵芯抱死的不可忽視的原因。前面講過硬質(zhì)顆粒雜質(zhì)是造成泵芯抱死的主要原因,然而芯包動靜間隙尺寸也起到了很大作用,到底間隙多少合適也是值得研究探討的。由于泵芯包動靜間隙偏小(一般在0.4mm左右),而泵葉輪材質(zhì)為不銹鋼材料,最初硬質(zhì)顆粒進入泵芯內(nèi)造成動靜部分先磨損,最后演變成為泵組芯包動靜部位直接碰磨,特別是在低速盤車時,摩擦產(chǎn)生粘連或顆粒擠壓造成泵芯抱死。
(3)啟動時暖泵不良,造成泵體動靜部分接觸抱死。常規(guī)下,給水泵組在給水溫度大于110°時必須進行暖泵,但是由于泵兩端采用36°C左右的密封水,而暖泵水溫大約160°C左右,再加上暖泵管徑較小,密封水若調(diào)整不當,將密封水進入泵內(nèi),造成泵體熱分層,引起筒體變形,使轉(zhuǎn)子靜撓度變大。再加上暖泵時間不是很長,表面看起來已經(jīng)暖好,但實際泵體沒有充分暖均勻,往往這時在啟動時投盤車后發(fā)生卡澀現(xiàn)象,再加上通常越卡越盤,越盤越卡使泵芯抱死無法啟動。
(4)運行操作不當,投運初期對泵的特性缺乏認識,也會造成泵芯抱死的故障。運行初期給水泵熱態(tài)跳閘,往往在轉(zhuǎn)速為零時才去投盤車,而因為盤車投不上時,擔心泵體上下溫差造成泵軸彎曲,加重卡澀程度,因而采用人工強盤,結(jié)果事與愿違,越卡越死,最后只能解體檢修或者返廠處理。
(5)設計不合理不夠匹配,也是原因之一。小汽輪機要求在啟停時必須投低速盤車,而給水泵要求啟停時最好不盤,要盤也要提高盤車速度,也就是說對于給水泵來講要么取消盤車,要么設計為高速盤車(大于100r/min)。這種設計分岐問題一直在大部分電廠都沒有根本解決,因此在新機組投運初期或大修后初期都會出現(xiàn)一些投低速盤車就會使泵芯抱死現(xiàn)象,不敢使泵組輕易投盤車,嚴重影響機組正常運行。
2、預防措施和處理對策
(1)凝結(jié)水、除氧給水系統(tǒng)清潔是機組調(diào)試過程中一項十分重要的工作內(nèi)容。加強系統(tǒng)水沖洗和堿洗工作,在前置泵與給水泵之間的連結(jié)管道最好用組合好的酸洗管道,然后用法蘭連結(jié)上,與兩大系統(tǒng)連結(jié)的小管道更要加強清洗工作,不能留有死角存在,最終確保給水泵前的管道系統(tǒng)和設備無雜質(zhì)殘留,這樣才能保住給水泵的性命,免遭不幸。另外,重視前置泵及給水泵進口濾網(wǎng)的制造及安裝工藝質(zhì)量,并在運行初期勤檢查、勤沖洗清理,使給水泵運行起來更加安全可靠。
(2)在給水泵廠家制造時應在合同中注明適當加大動靜間隙,電廠與制造廠家共同協(xié)商做好預防工作。至于間隙到底多大合適應根據(jù)系統(tǒng)的濾網(wǎng)設計及泵廠的性能設計情況確定。總之在盡量允許的條件下(不影響泵出力和效率)充分放大動靜間隙為好。
(3)在啟動汽動給水泵之前,并在暖好泵的情況下,應采用提前啟動前置泵再進行大流量暖泵處理(公眾號:泵管家),待泵體上下殼溫度<15°C再啟動給水泵。另外按設計要求增加暖泵時間,在時間允許的情況下不間斷地進行暖泵,控制好密封水壓差,確保泵體暖得充足,避免發(fā)生熱分層現(xiàn)象。
(4)由于無論何種原因,最后導致泵芯抱死,主要都是低速盤車造成的,因此一般電廠在新機組投產(chǎn)初期(半年以內(nèi))均采用不投盤車的做法,暖好泵后直接啟動,停泵后也不投盤車,這樣做不利于小汽機運行工況,但是在短時期也是可以允許的,待確保系統(tǒng)清潔后,泵組運行可靠了才按要求正常投用盤車裝置,這也是一個行之有效的辦法。
(5)在設計時就應考慮采用兩全齊美的辦法來處理給水泵與小汽機對盤車要求問題,要求小汽機和給水泵配套廠家都要在設計制造時給予考慮,滿足高速盤車條件,以避免由于高溫停泵造成泵芯抱死現(xiàn)象發(fā)生。如今國內(nèi)也有一些電廠采用此種辦法,效果非常良好,為以后大機組汽動給水泵的發(fā)展開了個好頭。
(6)加強給水泵組的運行管理和監(jiān)督約束機制,嚴格控制給水泵殼體溫差以及泵殼與介質(zhì)的溫差不超過規(guī)定值,一旦泵組停運后泵芯抱死,決不能強行人工盤車,而應采用冷卻一段時間后,直接用蒸汽沖動的辦法為好。
3、總結(jié)
目前,國內(nèi)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)制造給水泵技術基本可以滿足引進型350MW火電機組的實際需要,各火電廠350MW機組的運行管理水平也有很大的提高,最近幾年沒有因給水泵產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生大的事故,設備出現(xiàn)問題主要來源于泵組配套產(chǎn)品的相關控制系統(tǒng)的工作不當造成的。但是,在新投產(chǎn)機組中,仍然時常不能避免汽動泵芯抱死現(xiàn)象的發(fā)生,嚴重影響機組的出力和各項可靠性指標的完成,因此汽動泵預防泵芯抱死課題仍然不能忽視,應當更進一步加以研究和探討。綜上所述,本文收集整理了一些有關預防解決汽動給水泵泵芯抱死的處理對策和辦法,供各位同行參考,并對不足之處提出寶貴意見,為全面提高給水泵在火電機組中的可靠作用做出成績,并促進設備從制造質(zhì)量、施工安裝、工藝質(zhì)量到運行管理質(zhì)量上一個新的臺階
