大型發電廠提高給水泵可靠性探討

張立杰

摘 要：給水泵是火力發電廠的重要輔機設備，其運行的穩定性直接影響整個機組的經濟性和安全性。所以對給水泵可靠性的要求也越來越高，為進一步使給水泵安全、經濟、穩定地運行，對我國當前給水泵在運行中的現狀進行調查分析，對存在的一些問題進行深入研究，本文從提高給水品質角度，消除軸承振動、機械密封裝置、潤滑油系統和檢修質量控制等幾個方面進行了詳細分析，并提出了保障措施，希望能對同行業的其他電廠起到借鑒意義。

關鍵詞：給水泵；可靠性；振動；故障

中圖分類號：TM621 文獻標志碼：A

0 引言

目前，300 MW及其以上的大型機組均為單元制運行，機組給水系統配置通常采用配備兩臺50%額定容量汽動給水泵組和1臺30%額定容量電動給水泵組。正常運行時，兩臺汽動給水泵組運行，1臺電動給水泵組備用。因兩臺汽動給水泵組為半容量泵，所以任意1臺汽動給水泵組故障停運，都會造成要機組降負荷。另外，100MW超超臨界機組大多采用1臺100%容量汽動給水泵組，若給水泵故障停運將直接導致機組停運，由此可見給水泵的安全、可靠性越來越趨同于機組主設備。

通過對給水泵的運行參數和被迫停運問題統計分析，并采取防范措施，對改變給水泵不良運行現狀起到了一定作用。

1 影響大型機組給水泵可靠性，常見故障及處理措施

1.1 給水泵推力瓦溫度高引起跳泵。由于給水泵推力瓦塊接觸不良或因雜物等導致瓦塊磨損，前者可通過對瓦塊研磨、刮削進行修復；由于平衡間隙或推力間隙調整不當造成的推力瓦塊溫度高，重新調整間隙即可解決；有時還要考慮溫度測點元件存在缺陷誤報引起跳泵，由于測溫元件的質量問題或引出線易被壓壞，更換可解決。

1.2 給水泵盤車時卡住。給水泵迷宮密封處積存微小雜物后，會導致給水泵出現卡住現象。由于迷宮密封軸套外圓和襯套內圓上都有螺旋槽，而密封水進入迷宮密封前有濾網，因此進入的雜物顆粒很小，只要用較大的力就能盤動給水泵，使雜物從螺旋槽內流掉。當汽泵在找中心時出現盤不動時，在確認其他設備正常的情況下，直接進行沖轉，可以順利帶動給水泵正常運轉。

另給水泵解體檢修時嚴格按照工藝標準調整動靜部分間隙。對有暖泵要求的給水泵，應按運行規程，嚴格進行暖泵工作，防止熱膨脹不均造成卡澀。若給水泵在沖車升速過程中或運行中卡住，必須分析卡澀原因，必要時進行解體檢修，不可盲目再次沖車。

1.3 機械密封泄漏。機械密封件的材質硬度差磨損；結合面垂直度平行度偏差大，更換動靜密封環即可。 冷卻水質不潔、水量少、水壓低，使機械冷卻水溫度升高，機械密封部件磨損，加裝或清理密封水濾網或增加密封水增壓泵即可。動環彈簧緊力不足或彈簧長短不一致，造成動靜環接觸不良，更換合格的彈簧即可。密封膠圈材質不合格，未達到使用周期就變硬老化，沒有補償量，更換高質量符合介質要求的膠圈即可。可考慮將機械密封改成迷宮密封，以提高密封的可靠性。

1.4 給水泵振動。動靜摩擦產生振動。主要原因：轉子與靜子不同心，葉輪口環與密封環產生摩擦；平衡盤和推力盤瓢偏大，也可使動盤和靜盤產生摩擦；由于暖泵不充分造成泵體上下溫差大，產生動靜摩擦；管道安裝產生應力，支架安裝影響熱膨脹以及滑銷卡澀，都會引起泵體熱膨脹進行導致動靜摩擦；動靜摩擦必定會引起振動。轉子質量不平衡引起的振動。引起轉子質量不平衡的部件主要有對輪、葉輪、平衡盤、推力盤，以及轉子彎曲。其振動頻率與轉速頻率相等；通過對轉子做動平衡試驗可以解決。基礎剛度不夠引起的振動。基礎澆筑強度不夠，泵座不牢固，地腳螺栓松動，都會引起共振現象。通過改變基礎的剛性可以消除。 汽蝕引起的振動。泵安裝高度不符，入口濾網堵塞，入口門沒有全開，都會導致給水入口流量不足，引起給水泵振動。

2 從系統設計進行給水泵可靠性優化

2.1前置泵入口管增加旁路濾網。一般前置泵入口濾網設計僅為獨立一路，濾網堵塞情況下無法進行在線清理，導致給水泵入口流量不足，給水泵組被迫退備，甚至造成采用配備一臺100%容量汽動給水泵的機組非停，在前置泵入口設置備用濾網，可以大大提高給水泵的運行可靠性。

2.2凝汽器熱井處加裝磁性除鐵器，消除熱力系統存在氧化皮等雜質。管道腐蝕產生的鐵銹雜質、氧化皮及各種疏水、高壓擴容排汽、低壓擴容排汽、低加疏水管道、汽輪機旁路沖洗等含氧化物和其他固體顆粒較多的水質進入凝汽器，而凝汽器是機組的最低點，所以凝汽器是氧化皮等金屬雜物的集中點和沉淀池。這些雜物會隨著凝結水流入除氧器進而進入給水泵和汽前泵入口濾網，致使其濾網堵塞，影響給水泵正常運行。在凝汽器的進水口及出水口處，安裝方形管排式磁性除鐵器。在進水和出水口形成封閉的磁場，當水流經過這個磁場時，水中鐵質顆粒會被吸附在除鐵器上，實現水和雜質的分離凈化。由于其安裝布置的固定性，可能阻攔進水口和出水口大部分雜物，防止雜物進入凝結水泵入口濾網，起到控制凝結水水質，達到防治目的。

2.3 油系統使用激光打孔濾網。油系統設計初期，濾網大多采用金屬濾布制作而成，金屬顆粒進入軸瓦，容易造成給水泵軸頸及軸瓦磨損，嚴重時會造成推力瓦燒損，在潤滑油流量和壓力不變的情況下，將濾布材質濾網更換為不銹鋼激光打孔濾網，可以提高潤滑油質，確保軸瓦安全可靠運行。

2.4 杜絕泵殼和部件的沖刷，更換泵殼和部件的材質。汽前泵因為部件沖刷退備有兩種：（1）汽前泵泵殼密封環處沖刷造成轉子軸向力不平衡，轉子振動大，進而造成軸承和機封的損壞，機組降負荷退備。（2）汽前泵冷卻水函體沖刷泄漏，利用小修的機會更換耐沖刷材質的冷卻水函體。

2.5 杜絕精處理系統跑樹脂。由于多數電廠凝泵配備一拖二變頻器，一旦運行中的凝泵故障，另一臺凝泵就會工頻聯啟，聯啟后凝結水系統壓力為正常運行時的兩倍，造成精處理系統高速混床和樹脂捕捉器損壞，導致樹脂流出進入給水系統。 樹脂顆粒度為0.5mm～0.7mm，入口高速混床水帽間隙為1mm。凝結水泵聯啟前瞬間高速混床內部壓力大于外部管道壓力，大量樹脂會倒流至凝結水泵出口。凝結水泵聯啟后，由于系統壓力過大，凝結水泵再循環門和精處理系統旁路門將會自動開啟進行調節，凝結水泵出口存留的部分樹脂，一部分通過水帽進入高速混床，一部分進入凝汽器，一部分通過旁路進入給水系統，導致濾網堵塞，造成給水泵停運。

3 給水泵其他可靠性措施

3.1 加強檢修質量及規范質量驗收。檢修過程中，嚴格按照作業指導書、技術標準、廠家說明書的技術要求進行。嚴格執行質量驗收流程及作業指導書的閉環工作，做到檢修質量體系化。給水泵芯包委托原廠廠家進行檢修，確保芯包檢修質量。給水泵及汽前泵組檢修，必須使用原廠備件。

3.2 加強技術監控。每天進行給水泵參數巡檢，做好趨勢分析，有劣化趨勢時馬上進行處理。給水泵運行中尤其振動現象不容忽視，給水泵長期振動運行，會造成整個給水泵組部件疲勞損壞，威脅整個機組的安全運行。當出現振動時，馬上進行原因分析及處理，需要對固定底座螺栓進行檢查，另外對軸承座緊固部件進行排查，這兩項都處于正常時，然而振動故障仍然存在，那么就要更深入的分析。

結論

通過以上分析和在生產實踐中的經驗證明，影響給水泵組可靠性的主要因素是濾網堵塞、殼體沖刷、振動和機械密封泄漏，根據此類問題，在設備及系統上采取一些措施進行可靠性優化和改造，可以大大提高給水泵的可靠性，保證機組的安全、穩定運行。

參考文獻

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