600MW機組A和B給水前置泵電流差異原因分析及改進措施

譚劍

摘 要：火力發電廠給水系統前置泵的工作效率與其電動機電流是成反比例變化，前置泵的工作效率高低對機組經濟性有著不可忽略的影響。該文針對茂名臻能熱電有限公司#7機組A、B前置泵運行中電流出現差異的現象，通過一系列的試驗分析，找出導致A、B前置泵電流差異的主要原因，并提出相應的解決和改進措施，最終消除這種差異現象，降低了廠用電率。

關鍵詞：給水前置泵 電流差異 沖蝕 效率

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0025-02

茂名臻能熱電有限公司1×600 MW“上大壓小”#7機組，為東方汽輪機有限公司制造，型號：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，型式：超臨界、一次中間再熱、沖動式、單軸、三缸四排汽、雙抽汽凝汽式汽輪機，#7機組配置2臺50%BMCR容量的汽動給水泵，用于機組正常運行，每臺汽動給水泵各配置一臺型號為QG400/300CW的前置泵，為沈陽透平機械股份公司制造，前置泵為臥式單級雙吸渦殼式水泵，設計揚程132 m，額定流量1267 m3/h，最小流量251 m3/h，工作電壓6 kv，轉速1480 r/min，額定工況效率82%。

2臺前置泵自投運至今，都發生過泵殼腐蝕穿孔噴汽的現象，經多次補焊處理正常。從2015年6月開始，A、B前置泵電動機電流出現差異，B前置泵電流比A前置泵電流大3～5 A左右，差異不是很明顯，但這種差異隨著時間的推移越來越大，至2015年9月已達到10～11 A左右。由于這種電流差異不正常，不但影響著設備的安全運行，還影響了機組的經濟運行，為找出A、B前置泵電流出現差異的故障原因，展開一系列的分析試驗。

1 #7機A、B前置泵電流差異原因分析

針對#7機A、B前置泵目前運行的情況制定以下原因分析。

1.1 電流測量誤差

懷疑A、B前置泵電動機電流互感器CT二次側及電流變送器測量有誤差，在A、B前置泵電動機6 kV就地開關柜保護裝置顯示的電流數值乘以其變比，發現計算結果與DCS顯示數值基本相等，排除了電流測量有誤差的可能。

1.2 汽動給水泵最小流量閥內漏

若B汽動給水泵最小流量閥閥芯內漏，勢必造成B前置泵給水流量增加，電流相應增加，使A、B前置泵電動機電流出現差異。為此，通過以下試驗檢查A、B汽動給水泵最小流量閥內漏的情況。

給水流量測量系統設計：兩前置泵出口為流量孔板測量，兩汽泵出口為DCS邏輯折算得出，機側給水母管總流量也為DCS邏輯折算得出。

通過以上3個表進行計算分析：

（1）當A汽泵最小流量閥前、后電動隔絕門全關時，從表1、表2中，兩前置泵出口總流量的變化：（Q1-Q3）+（Q2- Q4）≈0。結論：A汽泵最小流量閥關閉時基本嚴密。

（2）當B汽泵最小流量閥前、后電動隔絕門全關時，從表1、表3中，兩前置泵出口總流量的變化：（Q1-Q5）+（Q2- Q6）=（488-446）+（486-453）=75 t/h。結論：B汽泵最小流量閥關閉時內漏，泄漏量約75 t/h。

（3）從表1、表3中，兩前置泵總電流的變化：

（I1-I3）+（I2-I4）=（37.7-36）+（47.9-46.6）=1.7+1.3=3 A。結論：B汽泵最小流量閥內漏量75 t/h折算成電流為3A，也就是說，在#7機B前置泵電流比A前置泵電流大10～11A里，有3 A是由于B汽泵最小流量閥內漏造成的。

綜上分析，#7機B前置泵電流比A前置泵電流大10～11 A，扣除3 A是由于B前置泵最小流量閥內漏造成外，剩余的8 A就很可能是B前置泵工作效率偏低造成的。

1.3 B前置泵工作效率低

2016年1月對#7機B前置泵進行解體大修檢查，解體后發現B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環多處沖蝕嚴重，不銹鋼密封環固定螺絲松動，渦殼壁也有多處被沖蝕的現象，根據這種現象分析，首先是不銹鋼密封環固定螺絲松動，密封間隙增大，高壓側（出水室）泄漏至低壓側（進水室）水流量增大，高壓側水壓為2.0 MPa左右，低壓側水壓為0.7 MPa左右，兩者壓力達3倍，通過密封間隙節流后水流速更高，高速水流對不銹鋼密封環及隔離段擋套產生強大的沖刷力，長期的沖刷致使不銹鋼密封環及隔離段擋套被沖蝕，高壓側（出水室）泄漏至低壓側（進水室）的泄漏量也越來越大，B前置泵電流也相應增大。

顯然易見，運行中的B前置泵的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）發生短路，出水竄入進水室，是造成B前置泵出力不足，工作效率低的直接原因。

2 改進措施

（1）針對B前置泵泵殼原材料為鑄鋼，容易被腐蝕，泵殼也累次發生過腐蝕穿孔，采取更換不銹鋼泵殼，以提高其抗腐蝕、汽蝕的能力。

（2）針對B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環的沖蝕部位，進行打磨、清潔，再采用鑄鋼焊條進行補焊及修銼、研磨。圖1、圖2、圖3為補焊修復后的隔離段擋套、不銹鋼密封環及裝復現場。

（3）針對B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套不銹鋼密封環固定螺絲松動，使用安裝螺紋護套，在螺絲孔當中安裝螺紋護套，螺紋護套有消除應力，增強螺紋緊固的功能，并且，螺紋護套還有抗震與抗沖擊力的功能，解決螺絲的松動問題。

（4）修復B汽泵最小流量閥閥芯，減少最小流量閥的泄漏量，消除由于最小流量閥閥芯內漏造成B前置泵的電流增加。

3 改進效果

（1）2016年01月26日，B前置泵整體裝復，投入運行。27日A、B汽動給水泵并泵運行，A、B前置泵運行電流恢復相等。

（2）B前置泵電流降至正常后，取得顯著的經濟效益。B前置泵電流總降幅達10 A，6 kV電動機一年可節省電量為：P=UIcosθ×24×365=1.732×6 000×10×0.95×24×365=864 822 kW·h。一年可節省資金約為：864 822 kW·h×0.5元/kW·h=432 411元。

4 結語

導致A、B前置泵電流出現差異的因素較多，根據實際運行情況制定的原因分析是可行的，通過上述一系列的試驗，找出A、B前置泵電流差異的主要原因是B前置泵工作效率低所致，而造成B前置泵工作效率低是其高、低壓水室密封環處泄漏引起，經采取相應地改進措施，最終徹底消除A、B前置泵電流差異的現象，恢復了B前置泵的設計工作效率，減少了B前置泵工作電流，降低了廠用電率，提高了機組的經濟性。

參考文獻

[1] 王殿武.汽輪機設備檢修[M].北京：中國電力出版社，2005.

[2] 劉立，流體力學泵與風機[M].中國電力出版社，2007.

[3] QG400/300CW升壓泵安裝說明書[Z].沈陽水泵股份有限公司，2012.

[4] QG400/300CW升壓泵使用說明書[Z].沈陽水泵股份有限公司，2012.