金江

摘要 循環(huán)水泵目前在水力、電站、鋼鐵、市政等行業(yè)中得到了較為廣泛的應用，但在實際應用過程中，仍然存在故障率偏高、耗能現(xiàn)象較為嚴重等問題，本文對當前對循環(huán)水泵故障分析及節(jié)能改造等方面的研究現(xiàn)狀進行了總結(jié)，分別從液控蝶閥故障問題及機械密封泄漏問題等兩個方面對循環(huán)水泵的典型故障分析，此外，從循環(huán)水泵的變頻改造及雙速節(jié)能改造兩個方面對循環(huán)水泵的節(jié)能改造問題進行了探究。本文的研究內(nèi)容對于處理循環(huán)水泵的故障問題及研究循環(huán)水泵的節(jié)能改造等方面具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 循環(huán)水泵 故障分析 節(jié)能改造

1 引言

循環(huán)水泵被廣泛應用于水力、電站、鋼鐵、市政等行業(yè)中，隨著裝備制造業(yè)及水泵技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，循環(huán)水泵朝著高效率、高流量、低噪音、高性能的方向不斷發(fā)展，但在循環(huán)水泵的實際應用過程中，仍然存在故障率偏高、耗能較為嚴重等現(xiàn)象，這些因素影響著電站運行系統(tǒng)的穩(wěn)定性及經(jīng)濟性，因此展開循環(huán)水泵的故障研究及節(jié)能分析工作顯得十分重要，目前在這一方面的研究工作受到越來越多的重視。在循環(huán)水泵故障研究方面，王海慶[1]針對35MW機組循環(huán)水泵振動大問題進行了原因分析并給出了具體的處理意見，針對引起振動的原因主要從電氣方面、機械方面及設(shè)計、安裝基礎(chǔ)等其他方面進行了分析，針對振動大產(chǎn)生的原因，分別從循環(huán)水泵外接管道垂直度調(diào)整、下外接管外部固定、循泵部件修復及具體的技術(shù)要求等方面給出了具體的處理方案。王邦旭等[2]對循環(huán)水泵機封泄漏的原因進行了分析，并給出了具體的處理方案。針對機封泄漏的現(xiàn)象，分別從動靜環(huán)故障引起泄漏、輔助密封圈損壞引起泄漏、循環(huán)水泵振動過大引起泄漏及緩沖補償機構(gòu)故障引起泄漏等方面分別進行了泄漏原因分析，最終分析原因為循環(huán)機封沖洗水管堵塞引起補償機構(gòu)彈簧不能正常動作從而造成機封漏水，通過改造機封動環(huán)結(jié)構(gòu)的方法成功解決了機封泄漏問題。王偉哲[3]對指出了循環(huán)水液控蝶閥存在的開關(guān)量反饋及模擬量反饋裝置問題、供電電源問題、控制柜安裝位置問題，進行了原因分析并給出了對應的改進措施。針對循環(huán)水泵節(jié)能改造問題，趙昆[4]首先提出了循環(huán)水泵在五個方面變頻改造的方向，然后分別從機務改造、電氣改造、熱控改造、循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速改造及循環(huán)水流量改造等方面給出了循環(huán)水泵變頻節(jié)能改造的具體方案，研究結(jié)果顯示循環(huán)水泵的節(jié)能效果明顯。關(guān)偉德[5]針對循環(huán)水泵電機雙速改造問題進行了研究，研究內(nèi)容顯示改造后的循環(huán)水泵可以滿足不同季節(jié)、不同工況下對于循環(huán)水系統(tǒng)的要求，大大提升了循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)的靈活性，取得了一定的經(jīng)濟效益。龔建東[6]通過對循環(huán)水泵的能耗橋進行分析，采取了具有針對性的改善措施，并制定了合理的改善方案，顯著提高了循環(huán)水泵的運行效率。

本文將在當前對于循環(huán)水泵故障及節(jié)能改造研究的基礎(chǔ)上，對循環(huán)水泵應用過程中的常見故障進行原因分析，并進行循環(huán)水泵節(jié)能改造分析，研究內(nèi)容對于保證循環(huán)水泵的運行穩(wěn)定性及促進運行經(jīng)濟性具有一定的推動作用。

2 循環(huán)水泵常見故障分析

2.1液控蝶閥故障問題

液控蝶閥是循環(huán)水系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一，通常液控蝶閥的指令狀態(tài)設(shè)置閥門開啟、閥門關(guān)閉及閥門中停指令，從而能夠控制液控蝶閥的閥門狀態(tài)。液控蝶閥在實際運行中往往會出現(xiàn)油壓異常、液壓系統(tǒng)漏油、液控蝶閥拒動、液控蝶閥勿動等問題。對于蝶閥液壓控制系統(tǒng)油壓異常主要包括液壓系統(tǒng)不能保壓（主要原因可能是由O型圈損壞引起）、液壓系統(tǒng)油壓緩慢變化（主要原因與所處的油站外部環(huán)境有關(guān)）、循泵啟動過程中油壓波動頻繁（主要原因可能是蓄能器損壞）及液控系統(tǒng)油泵加載時間較長（可能是油泵反轉(zhuǎn)引起）等問題。液壓系統(tǒng)漏油主要包含系統(tǒng)內(nèi)漏和外漏兩個方面。液控蝶閥拒動主要原因應該從電氣、熱控控制及機械方面進行考慮。對于液控蝶閥自動誤開問題主要由相關(guān)電磁閥勿動、活塞環(huán)內(nèi)部竄油或單向閥、插裝閥內(nèi)漏等引起。

2.2機械密封泄漏問題

對于旋轉(zhuǎn)機械而言，傳動軸和設(shè)備之間會存在一個間隙，當設(shè)備運轉(zhuǎn)起來后，設(shè)備內(nèi)部壓力若高于大氣壓就會造成設(shè)備內(nèi)部工質(zhì)向外部泄漏的問題，因此往往通過設(shè)置阻止軸向泄漏的軸封裝置的方式來解決泄漏問題，機械密封具有壽命長、泄漏量小的優(yōu)勢，被廣泛應用，目前在循環(huán)水泵中的也得到廣泛應用。通常引起循環(huán)水泵機封泄漏的原因主要包括以下幾個方面：（1）機械密封結(jié)構(gòu)的動環(huán)和靜環(huán)密封端面存在異常磨損情況，或者機封動環(huán)和靜環(huán)密封端面相互不平行，則容易引起機封泄漏問題。（2）循環(huán)水泵機封輔助密封圈損壞引起機封泄漏問題。（3）循環(huán)水泵振動劇烈引起的機封泄漏問題。（4）循環(huán)水泵機封緩沖補償機構(gòu)失效引起的機封泄漏問題。

3 循環(huán)水泵節(jié)能改造研究

循環(huán)水泵的耗電量過大一直以來是火力發(fā)電廠最為關(guān)注的問題之一，如何在不影響系統(tǒng)正常運行的前提下盡量降低循環(huán)水泵的耗電量是一個重要的研究課題，循環(huán)水泵進行節(jié)能改造、增加企業(yè)的經(jīng)濟效益成為目前研究的重點方向。循環(huán)水泵的節(jié)能改造方向主要集中在以下兩個方面：

3.1 循環(huán)水泵變頻節(jié)能改造

對于循環(huán)水泵的變頻改造問題，其變頻器的基本控制原理圖如圖3.1所示，可以實現(xiàn)循環(huán)水泵的工頻運行方式。通過進行變頻循環(huán)水泵一方面可以降低電機的啟動電流，降低電機的啟動負載，另一方面，可以使得循環(huán)水泵的機械損耗得到一定程度的降低。根據(jù)相關(guān)資料顯示，通過對循環(huán)水泵進行節(jié)能改造，節(jié)能效果比較明顯，節(jié)能率能夠達到15%左右，大大降低了循環(huán)水泵運行耗電量，一定程度上提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.2 循環(huán)水泵雙速節(jié)能改造

之前循環(huán)水泵運行模式中，往往采用的是工頻運行方式，造成了循環(huán)水流量偏大，汽輪機真空度過高等問題，引起循環(huán)水泵的運行效率偏低、能耗偏高的現(xiàn)狀，制約了火力發(fā)電廠運行的經(jīng)濟性。通過對循環(huán)水泵進行雙速改造，可以實現(xiàn)循環(huán)水泵的低速、高速運行模式。以火力發(fā)電廠的三臺循環(huán)水泵運行為例，根據(jù)季節(jié)、氣候變化及火力發(fā)電廠的實際真空需求，可以選擇兩臺高速低速、一高一低、兩臺高速、兩高一低、三臺高速等多種運行方式，通過控制循環(huán)水流量的方法來達到火力發(fā)電廠最經(jīng)濟的運行方式。

4 總結(jié)

本文分別從液控蝶閥故障問題及機械密封泄漏問題等兩個方面對循環(huán)水泵的典型故障進行為了分析，此外，從循環(huán)水泵的變頻改造及節(jié)能改造兩個方面對循環(huán)水泵的節(jié)能改造問題進行了探究。本文的研究內(nèi)容對于處理循環(huán)水泵的故障問題及研究循環(huán)水泵的節(jié)能改造等方面具有一定的參考意義。

參考文獻

[1]王偉哲.發(fā)電機組循環(huán)水系統(tǒng)液控蝶閥故障分析及改進措施[J].電世界，2020，61（07）：53-55.

[2]王偉哲.發(fā)電機組循環(huán)水系統(tǒng)液控蝶閥故障分析及改進措施[J].電世界，2020，61（07）：53-55.

[3]關(guān)偉德.淺析1000MW超超臨界機組循環(huán)水泵電機雙速改造[J].機電信息，2020（17）：66-67.

[4]關(guān)偉德.淺析1000MW超超臨界機組循環(huán)水泵電機雙速改造[J].機電信息，2020（17）：66-67.

[5]龔建東.循環(huán)水泵能耗橋分析與節(jié)能改造實踐[J].節(jié)能，2020，39（02）：111-112.

[6]趙昆.火力發(fā)電廠循環(huán)水泵變頻改造節(jié)能探究[J].科技風，2020（05）：198.

[7]王邦旭，李志新.飽和塔循環(huán)水泵機械密封泄漏原因分析與處理[J].中氮肥，2019（06）：56-57.

[8]王海慶.350 MW機組循環(huán)水泵振動大原因分析及處理[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019，9（02）：133-135.