1000MW機組爐水循環泵電機損壞的原因分析及防范措施

廖輝

摘 要：本文介紹了一起1000MW機組啟動過程中，因爐水沉積的雜質進入爐水循環泵電機內部和軸頸擺動塊，導致導瓦和推力瓦磨損，造成爐水循環泵電機損壞的事故，并提出了具體的防范措施，為同類型電廠避免類似事故的發生提供參考。

關鍵詞：爐水循環泵電機；原因分析；暴露的問題；防范措施

Abstract： In the paper， an accident happened in the startup process of thermoelectric generating set of 1000MW PWRis introduced， which is caused by impuritiess moving from boiler water to oscillating journal and boiler water recirculating pump. Gradually， impurities deposited in the pump and journal lead to the abrasion of guide shoe and thrust shoe. According to this accident， we put forward some safeguards， in order to prevent the samekind ofaccidents happening.

Keywords： boiler water-recirculating pump； analysis； problems exposed； problems safeguards

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A

一、機組概況

某電廠2號機組為國產1000MW超超臨界壓力燃煤發電機組，主要是帶基本負荷運行，同時具有一定的調峰能力，熱力系統為單元制系統，循環冷卻水取自海水，為開式循環，三大主設備由上海電氣集團公司制造，容量及參數相互匹配。

鍋爐型號為SG-3093/27.46-M533，型式：∏型布置、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道結構、八角雙切圓燃燒方式、平衡通風、機械干式排渣、全鋼構架、全懸吊結構露天布置、采用帶爐水循環泵（簡稱BCP泵）的內置式啟動分離系統、三分倉回轉式空氣預熱器、采用正壓冷一次風直吹式制粉系統、超超臨界參數變壓直流鍋爐。

爐水循環泵為德國海伍德泰勒公司制造，由一個單級離心泵和一個濕定子感應電機組成，都裝在一個公壓容器中，該容器則由泵殼、電機殼和電機蓋3個部分組成。電機懸掛于泵殼下，在系統壓力下充以冷的鍋爐水。電機額定功率：600kW，全負荷電流：79.4A，啟動電流：446A，鎖定轉子電流：387A，額定轉速：2900轉/分。

二、事件經過

2016年2月16日12∶00，2號鍋爐BCP泵經沖洗后水質合格，電導率7.92μs/cm（合格標準：<10μs/cm），pH值8.94（合格標準：8～9.6）。測量BCP泵電機絕緣800MΩ（合格標準>200MΩ）。

18∶02，BCP泵經點動試轉3次后正式啟動運行，調閥開度20%，電流45A。

18∶38，BCP泵出口調閥開度為32%時，電流達62A，較以往運行電流偏高7A左右。

18∶52，值長下令停運BCP泵，通知設備部人員進行現場檢查。設備部電氣專業人員核對電機電流反饋真實，鍋爐專業人員檢查泵體振動及聲音無異常。

19∶36，重新啟動2號爐BCP泵繼續觀察，電機運行電流仍然偏大，電機溫度、出力正常。

21∶19，BCP泵出口調閥開度從38%開大至41%后，電流從62A突升至112A后，迅速回降至71A。運行人員迅速關小BCP泵出口調閥（40%→33%→25%），電流逐漸降低，最終穩定在57A，期間電機腔室溫度維持正常值35℃，無明顯變化。再次通知設備電氣、鍋爐專業人員現場檢查，未發現異常。

鍋爐專業人員現場電話咨詢廠家技術人員，初步判斷為雜質進入BCP泵軸瓦，導致電流波動，雜質磨碎后電流回落，考慮電機溫度、振動、出力等參數均無異常，判斷軸瓦為輕微磨損，廠家建議在下次停運后返廠檢修。由于2號機組處于啟動點火關鍵時刻，為了確保鍋爐點火過程中的水循環安全和減少啟動能耗，經專業組現場討論，決定繼續維持BCP泵運行，待下次停機時擇機再進行解體檢修。

2月17日1∶08，2號爐BCP泵電流由57A突升至83A，BCP泵跳閘，電氣人員測量電機對地絕緣為0MΩ。

2016年5月，將該BCP泵返廠解體檢查，發現設備主要損壞情況如下：

（1）泵端和蓋端兩側軸頸擺動塊（即導瓦，共計12塊）表面耐磨材料損壞。

（2）電機轉子兩側軸套表面磨損嚴重。

（3）泵體葉輪耐磨環和導流罩耐磨環磨損嚴重。

（4）定、轉子發生掃膛，定子線圈磨損嚴重且有一股線圈被異常切斷。

三、原因分析

1.直接原因

鍋爐多次啟停中，爐水沉積的雜質進入BCP泵電機內部和軸頸擺動塊，導致導瓦和推力瓦磨損，耐磨材料剝落加劇了磨損程度，最終導致定、轉子掃膛損壞。

2.間接原因

（1）由于運行、檢修及專業組人員未能對BCP泵電流波動時的設備內部真實狀況作出有效評估，從而使設備持續帶故障運行并最終導致損壞。

（2）該型式BCP泵存在固有設計缺陷：在機組長期備用時，無法避免爐水管道內（水質合格時）雜質進入電機內部，沉積在電機濾網表面，部分雜質在BCP泵運行時隨電機冷卻水流進入導瓦及推力瓦的間隙內，并最終導致設備運轉中發生嚴重磨損。

四、暴露的問題

1.對設備故障狀況評估不足

運行值長及專業組成員對BCP泵電流異常波動后的設備損壞程度判斷不準確，從而使設備持續帶故障運行并最終導致嚴重損壞。

2.設備維護周期未及時調整

設備維護人員對于該型式BCP泵的結構特性、設備維護經驗不足，沒有合理縮短2號機組BCP泵維護周期。

3. BCP泵存在固有設計缺陷

爐水管道內的雜質容易進入BCP泵電機內部，并由此導致設備運轉中發生軸瓦磨損，按照設備原有維護、保養周期無法滿足設備安全運行要求，需要合理調整并縮短維護與保養周期。

五、防范措施

1.調整BCP泵維護周期：根據《爐水循環泵冷卻系統說明書》原有BCP泵的大修期4～5年，根據設備出現的問題和廠家的建議，需調整維護周期為“按機組每運15000h，或BCP泵累計啟動20次，或每兩年時間（以先到者為準），返廠進行常規維護保養，徹底清理一次葉輪根部、電機腔室、內置濾網內的沉積物，調整密封，防止雜質損壞軸承”。

2.進一步規范設備運行監控：

（1）當BCP泵運行電流持續≥65A時，DCS發二級報警，運行人員必須立即手動停止BCP泵運行。

（2）當BCP泵運行電流≥79.4A（額定電流）時，DCS發二級報警，并聯鎖跳閘BCP泵。

3.機組停運后進行BCP泵注水沖洗。設備廠家要求，在BCP泵非檢修狀態下，日常啟停機過程中嚴禁將電機腔室水排空，電機腔室水無更換必要，如對電機進行注水反沖洗，則必須先將管路沖洗干凈，水質合格后方可注入電機內部。目前BCP泵使用過程中僅在機組啟動前進行一次設備沖洗，為防止停爐后大量污垢雜質沉積在泵殼，慢慢滲入到電機內部，機組停運后，增加一次設備注水反沖洗工作。

4.利用停機機會進行技術改造，增加BCP泵高壓冷卻水回路的外置濾網，并定期清理，濾除上方掉落進入電機腔室的雜質。

參考文獻

[1] SG-3093/27.46-M533鍋爐說明書，編制：洪斐2009.11.05

[2] SG-3093/27.46-M533爐水循環泵說明書，編制：洪斐2009.11.05