600 MW機組爐水循環泵高壓冷卻水濾網布置方式優化

申磊　任錦興

摘 要：我廠配置了超臨界直流鍋爐。爐水泵是鍋爐啟動系統中的重要組成部分，爐水泵的運行狀況直接影響著鍋爐系統的啟動、停運和正常運行。我廠爐水泵高壓冷卻水濾網布置在爐水泵電機腔室內部，在進行清理工作時，工作量大，檢修時間長。結合我廠爐水泵冷卻水系統的布置特點，將爐水泵高壓水濾網改為外置式，有利于保證爐水泵系統的運行安全和為爐水泵系統的檢修提供便利。

關鍵詞：超臨界鍋爐；濾網；冷卻水；過濾器

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.094

1 概述

華潤常熟鍋爐的啟動系統為內置式，結構簡單，易于控制，容量為35%BMCR，并與鍋爐水冷壁最低質量流量相匹配。

華潤常熟電廠鍋爐爐水循環泵是啟動系統的重要組成部分，采用了KSB的無泄漏泵。無泄漏泵的主要結構特點為：泵的葉輪與電機轉子裝在同一主軸上，并置于相互連通的密封壓力殼體內，泵與電機結合成整體，不具備以往泵與電機之間連接的聯軸器結構，且沒有軸封，從而從根本上消除了泵泄漏的可能性。由于電機的絕緣材料是聚乙烯塑料，無法承受高溫，溫度超過80 ℃時，絕緣性能會明顯惡化。因此，必須加以限制繞流電機內高壓冷卻水的溫度。由于繞組與軸承的間隙極為緊密，所以，高壓冷卻水中不能含有顆粒雜質，且在高壓水管路中必須設有過濾器。高壓冷卻水的水質要比鍋水干凈得多，其水溫也要比鍋爐鍋水的溫度低。為了排出電機運行產生的熱量和泵側傳到電機的熱量，從而保證電機的安全運行，必須配備1套可冷卻高壓水的低壓冷卻水系統。

2 我廠爐水泵冷卻水的結構特點

爐水泵導線的絕緣性能受溫度的直接影響比較大，因此，必須嚴格控制電動機內冷卻水的溫度。在規定中，電動機腔出口的冷卻水溫度不得超過60 ℃。要滿足這個要求，就必須配備1套可靠的冷卻系統。電動機內部冷卻水循環回路如圖1所示。

鍋爐水循環泵冷卻水系統由高壓管路和低壓管路兩部分組成。高壓管路與電動機相連，高壓一次冷卻水通過外置式冷卻器循環，產生的熱量由進入冷卻器的低壓二次冷卻水帶走，從而保證爐水泵電機腔室的溫度在正常范圍內。

3 我廠爐水泵冷卻系統中存在的問題

在我廠停機的過程中，鍋爐轉濕態運行后，出現了爐水泵電機冷卻腔室的溫度過高的情況，導致爐水泵在運行中跳閘，這對機組的正常停運造成了嚴重的影響。停機后，經檢查爐水泵后發現，爐水泵高壓冷卻水濾網堵塞，積存了一定的氧化鐵，導致運行中電機腔室的高壓冷卻水流動不暢，進而引起爐水泵跳閘。

在停機期間，對爐水泵高壓水入口濾網進行了清理。由于

鍋爐處于檢修狀態，鍋爐內的爐水被排凈。因此，對清洗后的使用效果無法驗證。在機組啟動的過程中，鍋爐上水且水質檢驗合格后，對爐水泵進行了試轉工作，再次出現了電機腔室溫度過高的情況。停運爐水泵后，再次清理了入口濾網。從鍋爐開始放水、布置爐水泵清理濾網措施，到檢修人員清理濾網結束，共耗時8 h，嚴重影響了機組的啟動時間。

4 故障原因和改善方法

本次停機和啟動過程中均出現了爐水泵高壓冷卻水濾網堵塞的情況，這說明爐水泵中存在一些不安全的因素，應考慮定期對爐水泵濾網進行清理，特別是在準備運轉爐水泵前。但我廠爐水泵高壓冷卻水濾網位于爐水泵泵體底部，如果要進行清理工作，則需要采取停運爐水泵、停電、爐水泵和鍋爐放水、停運冷卻器低壓冷卻水等安全措施。當機組停運后，爐水泵泵體的溫度較高時，為了防止放水后高溫爐中的水泄漏至電機內，必須進行爐水完全放水和降溫。只有完成這2項工作后，才能進行爐水泵高壓冷卻水濾網的清理工作。此外，在運行中出現濾網堵塞且無法處理時，也會導致鍋爐停運。

在鍋爐正常運行時，爐水泵處于停運狀態，爐水泵高壓冷卻水靠熱虹吸建立循環，由低壓冷卻水帶走熱量，從而保證電機線圈的運行安全。如果此時出現高壓冷卻水濾網堵塞且無法在線處理的情況，則只能被迫停爐處理，且可能會導致電機線圈超溫，進而損壞絕緣。

在清理爐水泵高壓水濾網時，需拆除爐水泵底部，這樣做耗時較長，且清理效果只能等待鍋爐上水后才能確認。因此，可以考慮進行設備改造，將爐水泵高壓冷卻水濾網布置于爐水泵外，在冷卻器高壓水側增加外置式濾網，濾網前、后增加手動閥，設置2組濾網和閥組并聯布置，并取消爐水泵內部濾網。2組外置濾網采取“一運一備”的方式運行。當需要清理濾網時，投用備用濾網，并通過前、后手動閥隔離運行側的濾網，從而實現快速清理濾網。這不僅利于機組檢修期間的濾網清理工作，更可以實現在機組運行中清理濾網。

鍋爐在正常運行中，爐水泵高壓冷卻水與爐水系統相連，如果出現冷卻水管道泄漏，則鍋爐內高壓的爐水和蒸汽將會通過泄漏點大量外泄。因此，在增加爐水泵高壓冷卻水濾網組的過程中，應采取焊接的方式，避免使用法蘭連接的方式，以防運行中出現泄漏。

5 結束語

在改造了爐水泵高壓冷卻水的濾網后，對于停運狀態或運行中的爐水泵而言，都可以方便地進行濾網清理工作，且可保證在任何時候爐水泵電機腔室均有冷卻水線圈冷卻，這對爐水泵的安全運行、減少爐水泵的檢修工作量和節約檢修時間極為有利。

〔編輯：張思楠〕