提高大型火電廠工業(yè)水泵運(yùn)行可靠性的研究

肖健

（國家能源集團(tuán)福建鴻山公司，福建 石獅 362700）

1 影響大型火電廠工業(yè)水泵運(yùn)行的可靠性、常見故障以及處理措施

（1）工業(yè)水泵推力瓦溫度過高引起跳泵。工業(yè)輸泵盤車時(shí)，卡住工業(yè)水泵推力瓦溫度過高引起跳泵是火力發(fā)電廠水系統(tǒng)中常見的一項(xiàng)問題。因?yàn)楣I(yè)水泵的推力瓦塊接觸不良或者是有雜物影響，導(dǎo)致瓦塊產(chǎn)生磨損。推力瓦塊接觸不良可以將瓦塊進(jìn)行打磨、刮削進(jìn)行調(diào)整，或者對推力瓦塊的安裝部位進(jìn)行調(diào)整，使其間隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在特定條件下，還要需要考慮工業(yè)水泵的運(yùn)行溫度，是否由于溫度檢測元件故障引發(fā)誤報(bào)導(dǎo)致跳泵，如果是測溫元件故障，對其進(jìn)行更換就可以解決問題。另外，在工業(yè)水泵日常保養(yǎng)中，要對推力瓦塊間的雜質(zhì)進(jìn)行清理，并且測量間隙。

（2）工業(yè)水泵盤車過程中卡住。在對工業(yè)水泵盤車過程中，有時(shí)會發(fā)生卡住的情況發(fā)生，其主要原因是，由于水泵迷宮密封出堆積了微小的砂粒雜質(zhì)之后，影響了水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在盤車時(shí)出現(xiàn)卡住的現(xiàn)象。因?yàn)槊詫m密封套外圓和襯套內(nèi)圓上都有螺旋槽，并且在迷宮密封前端裝有濾網(wǎng)，當(dāng)密封水進(jìn)入密封中，會隨之帶入非常細(xì)小的雜物顆粒，這時(shí)候需要用較大的力盤動(dòng)水泵，使雜物顆粒從螺旋槽中流出，就可以使工業(yè)水泵順利完成盤車。當(dāng)氣泵在找中心時(shí)出現(xiàn)盤車?yán)щy時(shí)，首先，要確定其他設(shè)備是否正常，在保證其他設(shè)備正常的情況下，直接進(jìn)行沖轉(zhuǎn)，就可以使水泵順利地恢復(fù)運(yùn)行。

（3）機(jī)械密封泄漏。工業(yè)水泵機(jī)械密封泄漏主要是由于機(jī)械密封使用材料硬度差磨損或者是結(jié)合面垂直平行度產(chǎn)生偏離，造成密封失效。只要更換機(jī)械密封就可以解除故障。由于工業(yè)水泵使用的水質(zhì)不佳，含有較多的雜質(zhì)，并且水流小。水壓低，就會使機(jī)械冷卻水溫上高，造成機(jī)械密封部件的磨損。通過安裝或者清理密封水濾網(wǎng)或者增加密封增壓泵就可以進(jìn)行處理。動(dòng)環(huán)彈簧的緊力達(dá)不到要求或者彈簧的長度出現(xiàn)差異，會導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)的接觸不良，這種情況只需要對彈簧進(jìn)行更換即可。還有一種情況可能造成機(jī)械密封失效，就是機(jī)械密封的密封膠圈材料不合格，不能達(dá)到使用要求。還沒有達(dá)到使用周期就出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，缺少補(bǔ)償量，所以就需要使用高質(zhì)量的密封膠圈進(jìn)行更滑，以保證達(dá)到密封效果。對于工業(yè)水泵而言，如果要保證其有更好的性能，建議將機(jī)械密封改成迷宮密封，以提高密封的可靠性。

（4）工業(yè)水泵振動(dòng)。工業(yè)水泵發(fā)生振動(dòng)的原因主要有：①工業(yè)水泵的轉(zhuǎn)子和靜子不同心，導(dǎo)致葉輪口和密封環(huán)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的摩擦。②平衡盤和推力盤瓢過大，導(dǎo)致動(dòng)盤和靜盤之間出現(xiàn)嚴(yán)重的摩擦。③因?yàn)榕霉ぷ鳑]有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工業(yè)水泵泵體上下出現(xiàn)較大的溫度差，產(chǎn)生了動(dòng)靜摩擦。④由于管道安裝過程中出現(xiàn)了一定的應(yīng)力，導(dǎo)致支架安裝對工業(yè)水泵造成影響，出現(xiàn)熱膨脹和滑銷卡頓，從而導(dǎo)致工業(yè)水泵出現(xiàn)動(dòng)靜摩擦，產(chǎn)生振動(dòng)。

2 從系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行工業(yè)水泵可靠性優(yōu)化

保證火力發(fā)電廠中的工業(yè)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)更具有可靠性，需要對整個(gè)工業(yè)水泵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保證具有更好的使用效果，主要優(yōu)化方法為：在泵的前置入口處增設(shè)旁路濾網(wǎng)、凝汽器熱井處加裝磁性除鐵器、油系統(tǒng)使用激光打孔濾網(wǎng)、控制工業(yè)水泵殼體和部件受到的沖刷力度、控制精處理系統(tǒng)跑樹脂的情況這幾方面，下面對這些優(yōu)化方式進(jìn)行詳細(xì)分析。

（1）前置泵入口增加旁路濾網(wǎng)。一般情況下，工業(yè)水泵的前置水入口僅有一路，一旦長時(shí)間使用，前置水入口的濾網(wǎng)極易發(fā)生堵塞。并且在工業(yè)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無法對濾網(wǎng)進(jìn)行處理，一旦停機(jī)檢修，就會對生產(chǎn)造成影響。所以，需要在工業(yè)水泵的前置入口處，增設(shè)一處旁路進(jìn)水口，并且加裝濾網(wǎng)，在一處前置水入口濾網(wǎng)發(fā)生堵塞時(shí)，對前置水入口進(jìn)行切換，使用旁路水入口進(jìn)行供水，這樣就可以對堵塞濾網(wǎng)進(jìn)行清理，既可以解決設(shè)備問題，又不會影響生產(chǎn)，能夠有效地提高工業(yè)水泵運(yùn)行的可靠性。

（2）凝汽器熱井處加裝磁性除鐵器，消除熱力系統(tǒng)存在氧化皮等雜志。在整個(gè)火力發(fā)電廠的供水系統(tǒng)中，供水管道由于長時(shí)間使用，內(nèi)部會出現(xiàn)腐蝕，產(chǎn)生鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)，以及疏水、高壓擴(kuò)容排汽、低壓擴(kuò)容排汽、低加疏水管道、汽輪機(jī)旁路沖洗等含氧化物和一些固體顆粒的水質(zhì)進(jìn)入凝汽器。而且凝汽器是整個(gè)系統(tǒng)中位置最低的一個(gè)點(diǎn)，雜質(zhì)通過凝汽器會在其內(nèi)部產(chǎn)生堆積，并且一些摻雜在水中的雜質(zhì)會隨著凝結(jié)水移動(dòng)到除氧器，隨后進(jìn)入工業(yè)水泵，最終造成工業(yè)水泵濾網(wǎng)的堵塞，影響供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以，為了提高工業(yè)水泵運(yùn)行的可靠性，需要在凝汽器的入口和出口處增加方形管排式磁性除鐵器，使得凝汽器的進(jìn)水口和出水口形成獨(dú)立封閉的磁場，將水中的金屬雜質(zhì)進(jìn)行剝離，降低工業(yè)水泵入水口濾網(wǎng)堵塞的情況。

（3）油系統(tǒng)使用激光打孔濾網(wǎng)。在油系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，基本上都是使用金屬濾布作為工業(yè)水泵濾網(wǎng)，長時(shí)間使用后，金屬濾布會產(chǎn)生一定的金屬顆粒，金屬顆粒隨著設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入軸瓦，非常容易造成工業(yè)水泵軸徑或者是軸瓦損壞，甚至還會造成推力瓦塊燒毀。所以為了解決這一隱患，在保證潤滑油流量和潤滑油壓力保持不變的情況下，使用不銹鋼激光打孔濾布更換金屬濾布，可以有效提高潤滑油優(yōu)質(zhì)，保證工業(yè)水泵的平穩(wěn)運(yùn)行。

（4）杜絕泵殼和部件的沖刷，更換殼體和部件的材質(zhì)。汽前泵由于部件沖刷退備有兩種情況：①汽前泵殼體的密封環(huán)一直處于沖刷，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的軸向力 不均勻，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大的振動(dòng)，直接造成軸承和機(jī)械密封的損壞、失效，使得機(jī)組降負(fù)荷退備。②汽前泵的冷卻水函體沖刷泄漏，在設(shè)備進(jìn)行維修的過程中，使用更耐沖刷材質(zhì)的冷卻水函體進(jìn)行更換，保證其可以有效地使用。

圖1 變頻調(diào)整方法

（5）杜絕精處理系統(tǒng)跑樹脂。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的火力發(fā)電廠中的凝泵都是使用一拖二變頻器，這種變頻器一旦在生產(chǎn)運(yùn)行中一臺凝泵出現(xiàn)故障，另一臺凝泵就會發(fā)生工頻連啟，另一臺凝泵連啟之后，凝結(jié)水系統(tǒng)的壓力就會升至正常運(yùn)行狀態(tài)下的兩倍，直接導(dǎo)致精處理西戎高速混床和樹脂捕捉器發(fā)生損壞，而后發(fā)生樹脂流出進(jìn)入供水系統(tǒng)中。樹脂材料的顆粒度大約為0．5～0．7mm，入口高速混床水帽間隙大約為1mm。由于一臺凝結(jié)水泵失效，另一臺凝結(jié)水泵產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，造成另一臺水泵的系統(tǒng)壓力高于正常運(yùn)行狀態(tài)下的壓力，使得凝結(jié)水泵的再循環(huán)門和精處理系統(tǒng)旁路門會自動(dòng)開啟并且進(jìn)行調(diào)節(jié)。導(dǎo)致凝結(jié)水泵出口處的殘留樹脂一部分通過水帽進(jìn)入高速混床；一部分進(jìn)入凝汽器；一部分通過旁路進(jìn)入到供水系統(tǒng)中，最終導(dǎo)致工業(yè)水泵的進(jìn)水口濾網(wǎng)發(fā)生堵塞，最終影響火力發(fā)電廠的運(yùn)行。所以，要對火力發(fā)電廠的供水系統(tǒng)所使用的變頻技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證兩處凝結(jié)水泵相互之間不受影響（圖1），控制避免精處理系統(tǒng)跑樹脂的情況發(fā)生。

3 工業(yè)水泵其他可靠性措施

（1）加強(qiáng)檢修質(zhì)量及規(guī)范質(zhì)量驗(yàn)收。在工業(yè)水泵檢修過程中，要嚴(yán)格按照指導(dǎo)說明進(jìn)行工作，參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及使用說明進(jìn)行實(shí)際操作。遵照質(zhì)量驗(yàn)收流程以及作業(yè)指導(dǎo)說明進(jìn)行封閉環(huán)境工作，保證對工業(yè)水泵的檢修質(zhì)量。在火力發(fā)電廠新供水系統(tǒng)建成之后，按照質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對供水系統(tǒng)的各個(gè)位置進(jìn)行詳細(xì)的檢查，保證沒有事故隱患，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證供水系統(tǒng)與工業(yè)水泵的可靠性。

（2）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)控。在火力發(fā)電廠的日常生產(chǎn)運(yùn)行中，技術(shù)人員要每天對工業(yè)水泵進(jìn)行巡查，并且記錄相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)，保證工業(yè)水泵都處于正常狀態(tài)下運(yùn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，及時(shí)處理，避免直接或者間接造成重大設(shè)備故障。巡查過程中，要重點(diǎn)對工業(yè)水泵的運(yùn)行參數(shù)、外觀、運(yùn)行狀態(tài)、是否有振動(dòng)幾方面進(jìn)行觀察。保證高質(zhì)量的日常巡查，嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及操作規(guī)程進(jìn)行工作。在涉及工業(yè)水泵的質(zhì)量問題時(shí)，及時(shí)聯(lián)系廠家，不得將故障隱患存留在工作的供水系統(tǒng)中。

4 結(jié)語

綜上所述，大型火力發(fā)電廠中的工業(yè)水泵主要存在著濾網(wǎng)堵塞、殼體沖刷、振動(dòng)和機(jī)械密封失效等影響可靠運(yùn)行的問題。本文對工業(yè)水泵的運(yùn)行問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析討論，找到保證大型火力發(fā)電廠工業(yè)水泵可靠運(yùn)行的措施。對于設(shè)備進(jìn)行改造，使用更高效的部件和材料是保證供水系統(tǒng)和工業(yè)水泵可靠運(yùn)行的主要辦法。工業(yè)水泵更可靠的運(yùn)行是保證大型火力發(fā)電廠高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。