周曉靜

摘 要：通過對300MW火電機組給水泵組的配置和運行情況的調(diào)研，分析了汽動給水泵轉(zhuǎn)動部件卡澀的原因，主要有中、低壓給水系統(tǒng)及泵芯包內(nèi)部清潔度差，給水泵芯包動靜間隙小，啟動時暖泵不良等，在此基礎(chǔ)上提出了泵組轉(zhuǎn)動部件卡澀的防范措施，如做好系統(tǒng)管道的沖洗工作，適當(dāng)加大給水泵動靜間隙，泵組投運前充分暖泵。

關(guān)鍵詞：汽輪機；給水泵；轉(zhuǎn)動部件；卡澀

本電廠投產(chǎn)的300 MW 超臨界汽輪發(fā)電機組配置了2 臺50% 容量的汽動給水泵以及1臺50%容量的液力調(diào)速電動給水泵。機組正常運行時用汽動給水泵，電動給水泵通常只在機組啟動或1 臺汽動給水泵出現(xiàn)故障時才投用。汽動給水泵在大型汽輪發(fā)電機組上得到廣泛應(yīng)用，但其在新建機組啟動調(diào)試階段由于各方面條件的不完善，在啟動時低速暖機或熱態(tài)停泵及盤車過程中容易造成泵組卡澀。一般在泵轉(zhuǎn)動部件卡澀后都采用蒸汽直接沖轉(zhuǎn)，但如果沖轉(zhuǎn)失敗則必須將給水泵芯包解體處理，因現(xiàn)場無拆卸專用工具而需將芯包返廠處理，其處理時間至少要4～7 天，嚴(yán)重影響工程進度。另外，強行沖轉(zhuǎn)時如果進汽量控制不當(dāng)，將會對小汽輪機轉(zhuǎn)子、葉片、聯(lián)軸器的工作壽命產(chǎn)生不利影響。為了使汽動給水泵組調(diào)試和運行順利進行，以確保機組安全穩(wěn)定運行，本文針對機組啟動調(diào)試和試生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的汽動泵組啟動或停止時泵轉(zhuǎn)動部件卡澀現(xiàn)象加以分析研究，找出行之有效的防范和解決辦法。

1 汽動給水泵組的配置

本廠300 MW 超臨界機組引進型給水泵制造廠家主要有沈陽水泵廠引進美國FPD 公司技術(shù)生產(chǎn)的HDB 型給水泵，驅(qū)動給水泵的小汽輪機制造廠家是上海汽輪機廠，采用電動機通過齒輪減速裝置來驅(qū)動。

2 泵組轉(zhuǎn)動部件卡澀原因分析

2.1設(shè)備及管道系統(tǒng)比較龐大和復(fù)雜

中、低壓給水系統(tǒng)及泵芯包內(nèi)部清潔度差新建機組的凝汽器、凝結(jié)水及給水系統(tǒng)在投運前雖然進行過水沖洗和堿洗，但由于設(shè)備及管道系統(tǒng)比較龐大和復(fù)雜，必然有一些死角和殘雜物存在，因此在投運初期熱態(tài)運行過程中經(jīng)常有焊渣、鐵銹等硬質(zhì)顆粒進入泵體，加之給水泵芯包在制造時也容易遺留一些鑄砂、金屬屑之類的硬質(zhì)顆粒，這些微粒在通過泵內(nèi)級間水封間隙時，由于水流沖刷不夠而停滯，其尺寸與水封間隙相當(dāng)便塞住間隙，從而導(dǎo)致泵體動靜部分研磨，造成泵轉(zhuǎn)動部件卡澀，尤其在汽動泵組熱態(tài)停泵投低速盤車時易出現(xiàn)此類情況。一旦發(fā)生給水泵卡澀即難以盤動，只能解體檢修或返廠處理，新機組在啟動調(diào)試過程中出現(xiàn)卡澀的給水泵大多數(shù)均在解體后發(fā)現(xiàn)有硬質(zhì)顆?？ㄔ趧屿o間隙之間，這是造成泵轉(zhuǎn)動部件卡澀的主要原因。

2.2 給水泵芯包動靜間隙不合理

除了硬質(zhì)顆粒雜質(zhì)造成給水泵轉(zhuǎn)動部件卡澀，芯包動靜間隙尺寸不合理也會引起給水泵轉(zhuǎn)動部件卡澀。當(dāng)泵芯包動靜間隙不足時，由于泵葉輪材質(zhì)為不銹鋼材料，最初硬質(zhì)顆粒進入泵芯內(nèi)造成動靜部分先磨損，最后演變成泵組芯包動靜部位直接碰磨，特別是在低速盤車時，摩擦產(chǎn)生粘連或顆粒擠壓造成泵轉(zhuǎn)動部件卡澀。當(dāng)泵芯包動靜間隙過大時，雖然不易發(fā)生轉(zhuǎn)動部件卡澀，但會使泵的容積損失增大，泵的效率降低，經(jīng)濟性變差，這也是不可取的。給水泵芯包動靜間隙不合理主要有兩方面的原因：一方面是設(shè)計人員在設(shè)計時將間隙定得過小所致；另一方面，也可能是在芯包的制造、安裝及檢修過程中動靜間隙調(diào)整不符合規(guī)定造成的。

2.3 啟動時暖泵不良

通常，汽動給水泵兩端幾乎都是由36 ℃左右的凝結(jié)水來提供密封水，當(dāng)給水溫度大于110 ℃時，啟動汽動給水泵組前必須進行暖泵，暖泵水溫約為160 ℃，由于暖泵管徑較小，給水泵兩端的密封水壓力若調(diào)整不當(dāng)，溫度較低的密封水將進入泵內(nèi)，造成泵體熱分層，引起筒體變形，使轉(zhuǎn)子靜擾度變大。

2.4 設(shè)計不合理，小汽輪機與水泵不匹配

小汽輪機要求在啟停時必須投低速盤車，而給水泵要求啟停時最好不盤車，如要盤車則需提高盤車速度，即對于給水泵需取消盤車或設(shè)計為高速盤車（盤車轉(zhuǎn)速大于100 r/min）。但這種設(shè)計在新機組投運初期或大修后初期還會出現(xiàn)一些投低速盤車就會使泵芯卡澀現(xiàn)象，使泵組不敢輕易投盤車，嚴(yán)重影響機組正常運行，所以我廠已取消盤車裝置。

3 泵組轉(zhuǎn)動部件卡澀的防范措施

3.1 做好系統(tǒng)管道的沖洗工作

凝結(jié)水、除氧給水系統(tǒng)清潔是機組調(diào)試過程中一項十分重要的工作，因此在試運初期，應(yīng)對低壓給水管路、高壓給水管路、暖泵水管路等各管路系統(tǒng)進行分段水沖洗，并適當(dāng)加大管路水沖洗時間，不能留有死角存在，最終確保給水泵前的管道系統(tǒng)和設(shè)備無雜質(zhì)殘留。另外，應(yīng)重視前置泵及給水泵進口濾網(wǎng)的制造及安裝工藝質(zhì)量，并在運行初期勤檢查、勤沖洗清理，以確保給水泵安全可靠運行。

3.2 確保泵芯包留有合理的動靜間隙

合理的動靜間隙對泵組的安全經(jīng)濟運行至關(guān)重要。除了制造廠在制造過程中需要優(yōu)化工藝，確保泵芯包動靜間隙符合設(shè)計要求外，在泵組安裝和檢修過程中要按規(guī)定調(diào)整動靜間隙，并確保間隙均勻減少轉(zhuǎn)動部件卡澀的發(fā)生的幾率。

3.3 泵組投運前充分暖泵

在泵組試運前，應(yīng)對暖泵系統(tǒng)的各閥門及管路進行檢查，若達不到廠家的要求需對孔板尺寸重新確定，以保證暖泵系統(tǒng)工作正常。在暖好泵的情況下，用提前啟動前置泵的方法對給水泵進行大流量暖泵處理，待泵體上下殼溫度差小于20 ℃后再啟動給水泵。另外，按設(shè)計要求增加暖泵時間，在時間允許的情況下不間斷地進行暖泵，控制好密封水壓差確保泵體暖得充分，避免發(fā)生熱分層現(xiàn)象。泵組投入運行后，應(yīng)仔細(xì)檢查地腳螺栓有無松動，熱脹滑銷是否正常，必要時應(yīng)采用相應(yīng)措施調(diào)整。

4 結(jié)束語

目前，本電廠300 MW 機組引進型給水泵制造廠家生產(chǎn)的給水泵基本可以滿足機組運行的實際需要，運行管理水平有很大的提高，近2 年沒有因給水泵產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生大的事故，但是在新投產(chǎn)機組中仍然可能存在汽動給水泵組卡澀現(xiàn)象的發(fā)生。其中，大部分卡澀是由于中低壓給水系統(tǒng)清潔度差造成的。因此，做好試運前期工作，減少中、低壓給水管道中的硬質(zhì)顆粒是防止汽動給水泵卡澀的重要措施。但是，對于低速盤車汽泵的防卡從某種角度講可能比高速盤車的更難防范。另外，從目前給水泵的密封水系統(tǒng)的設(shè)計來看也存在著卡泵的隱患，如凝結(jié)水溫度較低讓其作為密封水進入給水泵軸端后有可能會引起泵軸局部區(qū)域冷卻過快而變形，這些問題仍有待進一步分析、探討。