300MW汽輪機汽動給水泵機械密封損壞原因及處理

包興貴

摘 要：隨著社會經濟不斷發(fā)展，我國電力事業(yè)發(fā)展迅速，無論是發(fā)電企業(yè)規(guī)模，還是能源生產能力，均得到了長足的發(fā)展和提高。汽輪機作為發(fā)電廠的核心設備，其維持穩(wěn)定、安全、可靠的允許狀態(tài)，對于發(fā)電廠經濟效益的穩(wěn)定生產具有重要意義。筆者從一起汽輪機組運行故障入手，就汽動給水泵機械密封損壞問題的成因和處理對策，發(fā)表幾點看法，以供相關人員參考。

關鍵詞：300mv汽輪機；汽動給水泵；機械密封；損壞；對策

近幾年，我國電力事業(yè)發(fā)展迅速，提高電能能源供給的同時，相應提高了對于電力能源生產的實際要求。某電廠300mv汽輪機組，在正常工況狀態(tài)下，分別由一臺汽動給水泵和一臺電動給水泵向鍋爐供水，前者為主泵設備，運行負荷100%，后者作為備用泵備用。這種給水設計具有經濟效益高、操作簡便等應用優(yōu)點，但對于汽動給水泵的運行可靠性有著較高的要求，如汽動給水泵發(fā)生損壞或故障，就容易對汽輪機組的運行造成嚴重影響。

1 設備故障問題及排查過程概述

1.1 故障問題概述

某電廠300mv汽輪機組在生產運行中，發(fā)出“汽動給水泵吐出端機械密封水溫高Ⅰ值”警報。機組運行人員觀察到這一警報后，隨即降低20%的設備運行負荷，并對設備故障問題進行了初步檢查。初步檢查發(fā)現，就地機封水溫達到83℃（警報溫度為80℃，設備跳閘停機溫度為85℃），機組檢查人員現場判斷此次故障是由于啟動給水泵機封漏水導致的。經過現場檢查后，運行人員再次對設備運行負荷進行了降低調整，控制負荷降低至180mv，溫度由83℃降低至68℃，同事啟動備用泵，維持設備基本運行，停止汽動給水泵進行徹底檢修。

1.2 設備解體排查分析

汽動給水泵停機檢查過程中，維修人員發(fā)現設備非驅動端位置對應的機械密封磨損現象較為嚴重，靜環(huán)密封面發(fā)生的磨損損壞最為嚴重，經測量磨損約5.0mm，動環(huán)周邊均分布有細小裂紋，并且二者均存在偏磨問題。此外，檢查過程中還發(fā)現機封位置對應的壓縮彈簧存在長短不一問題。

2 故障成因分析

2.1 機封存在干磨問題

就設備整體設計而言，上述案例中的汽動給水泵安裝位置相對較高，由于蒸汽及其他氣體易在高處集聚影響，泵體內較容易發(fā)生氣體積累。雖然機械密封冷卻水位置設置有空氣排放出口，并且每次啟泵前均會進行排氣處理，仍不排除由于氣體堆積導致的設備干磨問題。

2.2 機封動環(huán)存在裂紋

從設備生產運行的角度分析，如汽動給水泵發(fā)生干磨現象，在摩擦阻力作用下，動環(huán)溫度會急劇升高。隨后氣體逐漸被壓縮并且擠出泵體，水替代氣體充滿泵體與動環(huán)接觸，導致動環(huán)溫度急劇下降，受溫度變化影響，動環(huán)內部產生巨大的溫度應力，從而導致裂縫的產生。從制造材質的角度分析，動環(huán)多為碳化鎢材質制成，材料本身的質地較脆，在溫度應力影響下，容易出現裂縫問題。

2.3 機械彈簧變形損壞

機封彈簧變形損壞，造成機封偏磨，也是機封漏水問題的主要原因之一。機封彈簧是一種較容易發(fā)生變形損壞的機械原件，并且高負荷、高溫的運行狀態(tài)為這一不良變化創(chuàng)建了有利條件。檢查過程發(fā)現，設備原有彈簧元件長度照比標準長度縮短了2.0mm左右，在此狀態(tài)下，靜環(huán)的垂直性得不到保障，易導致動靜環(huán)偏磨問題，影響設備實際性能。

2.4 人員素質差，操作不當

機組運行人員，有些人員不是專業(yè)人員出身，其業(yè)務能力與專業(yè)素質也參差不齊，所以有些人員在機器設備的使用上也不夠到位。如不仔細地觀察機器設備運行狀況，甚至沒有注意到設備的報警狀態(tài)，即便是覺察到報警，也沒有加以重視，更沒有停機處理，也沒有分析問題存在的根源。這些都影響了設備的正常運轉。

3 問題處理及預防措施分析

3.1 問題處理措施

機組運行人員發(fā)現設備運行警報后，應及時確認警報的準確性和具體問題，并隨機調整降低其相關工藝參數，避免問題的進一步惡化。現場確認問題后，機組運行人員應立即按照設備生產運行故障處理相關標準規(guī)定，進行停機處理，啟動備用設備，并通知設備檢修部門進行檢修。設備檢修合格后，在依照相關運行標準，重新啟動設備，停用備用設備，回復整體裝置的正常運行。

3.2 問題預防措施分析

首先，機組運行操作人員應規(guī)范自身設備運行操作行為，每次起泵前都需要進行徹底的排氣，包括泵停止操作后的再啟動操作。并且，泵設備啟動流程應作為員工考核項目，在相關操作規(guī)范中進行明確規(guī)定和要求；其次，設備檢修人員應加強設備巡檢力度，及時發(fā)現并解決潛在的設備運行問題。并且，設備檢修人員應做好相應的設備檔案記錄工作，根據設備元件使用規(guī)律，定期對易損元件進行更換，以確保設備運行可靠、穩(wěn)定、安全；最后，在工藝設計階段，應在充分參考現場環(huán)境的基礎上，綜合性進行科學設計，為設備的穩(wěn)定運行創(chuàng)建良好條件，避免不良因素對設備運行的影響。再有相關操作人員也應該加強日常職業(yè)道德建設，愛崗敬業(yè)，盡職盡責，既是每名操作人員的責任，業(yè)務每名操作人員應盡的職責。

4 結語

綜上所述，電力能源生產是一個復雜、系統的過程，機組運行人員及檢修人員應全面加強設備的運行管理，相互配合、相互監(jiān)督，以確保設備可靠、穩(wěn)定的運行狀態(tài)，促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

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（作者單位：河北大唐國際唐山熱電有限責任公司）