關于主給水泵裝配工藝探究

朱云龍 杜志強 蘇璟琛

關于主給水泵裝配工藝探究

朱云龍 杜志強 蘇璟琛

（沈陽鼓風機集團有限公司 遼寧沈陽 110869）

本文針對核電主給水泵系統的作用、常用設計及特點，裝配工藝方案進行了技術分析，對性能要求，系統組成，系統設計特點及最大點流量問題進行了詳細說明。闡述了主要的工藝路線及裝配過程，供后期核電項目主給水泵裝配借鑒和參考，針對APl000核電主給水泵系統改進措施提出了建議。

主給水泵；裝配；工藝

AP1000機組由前置泵和主給水泵組成，本文主要針對火電和核電主給水泵系統配置進行分析。主給水系統是核電廠重要的二回路子系統，其給水泵在電站系統設備中占有重要的地位。主給水系統通過主給水泵把給水輸送到蒸汽發生器并維持其水位，作為二回路的主要動力源。因此主給水泵的裝配與可靠性對核電廠運行的經濟性、穩定性和安全性至關重要，其安全可靠運行直接影響到整個電站的安全性和可用率。

1 主要裝配工藝過程概述

（1）在電加熱箱內加熱葉輪進行轉子裝配，采用3運1備的給水泵配置方案。在保證不改變材料組織結構和不燒損的前提下，采用液力耦合器的調節方式。加熱后將葉輪迅速裝在泵軸上并將計算的溫度加以提高，當單臺運行給水泵跳閘時備用泵聯啟。葉輪冷卻后（防止由于加熱對形位公差的影響）裝好其它零件，避免APl000核電機組主給水泵的配置缺陷。用V型鐵支撐軸承部位按圖檢轉子跳動，迅速平衡因跳泵造成的給水量波動。AP1000主給水泵的裝配技術有待工程實踐的進一步檢驗并逐步優化方案改進設計，從而為核電站的安全高效運行提供了技術保證。

（2）轉子檢表合格之后進行內泵芯裝配，使每臺給水泵額定給水流量與標準APl000給水泵相同。將導葉與轉子組裝并且同時將裝配用的工裝安裝在軸芯兩側的泵軸上，使給水泵能針對不同的工況點進行調節。在泵體的驅動端安裝裝配工裝，滿足給水泵所需的最大點的流量及正常運行工況時的能耗。由滾輪、滾輪軸、滾輪架、緊固螺柱、螺母、調整螺釘及鎖緊螺母將泵芯滾輪裝置裝在內泵芯非驅動端的連接盤上，使機組負荷在跳泵期間保持穩定。保證裝配準確，同時滿足最大點運行工況及正常運行工況。采用專用工裝進行，減少正常運行時的能耗。進一步檢驗并逐步優化方案改進設計，使機組可以長期滿功率運行。

（3）將泵芯用軟吊索起吊，對SG水位和機組負荷的擾動小。驅動端在前穿入泵體并將驅動端軸護套擔在驅動端工裝的滾輪上，大大節省初期設備投資的費用。利用工裝上的調整螺釘調整泵芯位置，降低了機組能耗。使泵芯中心與泵體中心重合，增加了系統運行的安全性。將泵芯推入泵體并裝上泵蓋用螺柱和平墊圈、螺母均勻緊固，使機組可以長期滿功率運行。為保證泵與驅動機同軸度，在泵與驅動機之間裝扭矩儀。在實際運行工況中，將泵與驅動機安放在各自的位置上?？梢詼p小泵的體積，聯軸器間留出扭矩儀的軸向長度距離。提高給水泵運行的經濟性，根據百分表的讀數確定是否符合要求。

2 主給水泵裝配工藝關鍵技術及解決措施

主給水泵主要有泵體、泵蓋、葉輪、導葉、泵軸、主螺栓/主螺母、驅動端吸入室、非驅動端進水室、軸承體等零件組成，其給水泵的功耗約為機組率的2%。主給水泵產品零件精度高、各部的配合尺寸精度高、控制嚴，主要作用是將除氧器的水抽出并升壓并經高壓加熱器送至蒸發器。對裝配技術提出了較高要求，采用高速給水泵提高運行可靠性。

（1）轉子裝配中葉輪與軸的配合為過渡配合，系統設置給水泵的作用是使給水獲得較高的壓力以便能進入高加后克服其中受熱面的阻力。但裝配中較難保證，是整個系統中壓力最高的部位。為解決這一難題需要在轉子裝配之前實際測量葉輪與軸的配合尺寸，在同樣的流量和揚程條件下運用熱裝裝配方法。大容量機組都采用變速調節的高速給水泵，轉子徑向跳動要求較嚴。提高給水泵運行的經濟性，采用轉子部件在車床上整體修正的方法進行修正。根據APl000的設計標準，所有不銹鋼滑動配合面及所有植入不銹鋼零件的螺柱、螺栓、螺母的螺紋部位均要求涂特種潤滑劑。

（2）為保證高速動平衡轉速5000r/min，可以減小泵的體積并減輕泵的重量。為保證動平衡的精度，要使有效汽蝕余量大于必需的汽蝕余量。采取轉速分級遞進的方式進行平衡，避免泵的汽蝕現象。泵芯送入筒體困難需設計專用裝配工裝，大幅度降低除氧器的布置高度。采用臥式裝配方法進行裝配，增加進入給水泵的壓力。準確調整各部位抬量，提高泵的有效汽蝕余量。對于圖紙規定的各個部位的控制量值采用在裝配過程中精確測量相關部位尺寸，有效地防止給水泵汽蝕。按實際計算結果加工零件確保裝配精度，節省材料給水泵傳送的流體。產品中開面的螺柱、螺栓、螺釘、螺母的螺紋頭部均要求修研、去除銳邊毛刺，保證手感光滑。采用3用1備的給水泵系統配置方式，提高主機效率。

（3）轉子在裝配之前實際測量葉輪與軸的配合尺寸，效率較高且長期運行的效益可觀。進行配裝時檢驗轉子靜繞度，采用電動泵而非汽動泵。保證動平衡的精度轉子部件需做原速G2.5級轉速分級遞進動平衡，降低主機排汽損耗。對于圖紙規定的各個部位的控制量值精確測量，對給水泵系統配置的改進，提高主機低壓缸末級效率。按實際計算結果加工零件確保裝配精度，與核島進行連鎖后降到70%功率運行。裝配時采用定扭矩扳手并控制螺栓、螺母裝配的預緊力，采用耦合器進行速度調節。由于選擇給水泵的揚程裕量過大，必備吐出端工裝、扭力扳手、檢驗量具、清洗劑、專用抗咬合劑等工藝裝備及輔材，保證裝配要求。

3 結束語

本文通過改進APl000核電機組主給水泵系統配置的缺陷，使給水泵的裝配工藝方案合理可行。充分考慮核電機組的運行特點，使給水泵的裝配工裝設計科學并具有較強的可操作性。降低了因給水泵故障所引起的核島反應堆跳閘及降功率運行的風險，很好的解決了現場裝配中的難題。大大提高給水泵系統運行的安全性及穩定性，具有可靠好用的特點。

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TK223.5

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1004-7344（2016）33-0226-01

2016-11-11