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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(yù)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(fù)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(shè)備及管道系統(tǒng)比較龐大和復(fù)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(dǎo)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??ㄔ趧屿o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(shè)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(shè)計為高速盤車(大于100r/min)。這種設(shè)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(yù)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(shè)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(yīng)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(yù)防工作。至于間隙到底多大合適應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的濾網(wǎng)設(shè)計及泵廠的性能設(shè)計情況確定??傊诒M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(yīng)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(shè)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(dǎo)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(shè)計時就應(yīng)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(shè)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(yīng)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(shù)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(shè)備出現(xiàn)問題主要來源于泵組配套產(chǎn)品的相關(guān)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(yù)防泵芯抱死課題仍然不能忽視,應(yīng)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(guān)預(yù)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(shè)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