摘""要"混流泵作為一種工業(yè)設備，特點是流量大，揚程小，廣泛應用于火力發(fā)電廠、城市給排水、工業(yè)循環(huán)水等領域的流體輸送設備，其運行的穩(wěn)定性和安全性對于保障企業(yè)生產具有重要作用。在電廠循環(huán)水系統(tǒng)使用過程中，混流泵往往會出現(xiàn)各種異?，F(xiàn)象，影響其正常運行。通過分析國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司2×1000MW超超臨界燃煤機組配套混流泵特點及主要典型故障，確定最佳運行、檢修和長周期運行方案，為其他同類型水泵積累一點經驗，具有一定借鑒作用。

關鍵詞"循環(huán)水泵"雨水泵"壓力"調試

Analysis"of"Typical"Abnormal"Cases"in"Mixed"Flow"Pumps

WANG""Naixin

Production"Monitoring"and"Dispatching"Training"Center"of"SPIC"Jiangsu"Electric"Power"Co.，"Ltd.，""Nanjing，"Jiangsu"Province，"210003"China

Abstract："As"an"industrial"equipment，"mixed"flow"pump"is"characterized"by"large"flow"rate"and"small"head，"and"is"widely"used"in"fluid"conveying"equipment"in"fields"such"as"thermal"power"plants，"urban"water"supply"and"drainage，"and"industrial"circulating"water."The"stability"and"safety"of"its"operation"plays"an"important"role"in"ensuring"enterprise"production."During"the"use"of"the"circulating"water"system"in"power"plants，"various"abnormal"phenomena"often"occur"in"the"mixed"flow"pump，"which"affects"its"normal"operation."By"analyzing"the"characteristics"and"main"typical"faults"of"the"mixed"flow"pump"supporting"the"2"×"1000MW"ultra"supercritical"coal-fired"unit"of"SPIC"Xinxin"Binhai"Power"Generation"Co.，"Ltd.，"it"determines"the"optimal"operation，"maintenance，"and"long-term"operation"plan，"which"accumulates"some"experience"for"other"similar"water"pumps"and"has"a"certain"reference"value.

Key"Words："Water"circulating"pump;"Rainwater"pump;"Pressure;"Debugging

國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司（以下簡稱濱海電廠）為2×1"000"MW超超臨界燃煤機組，由華東電力設計院設計。其循環(huán)水系統(tǒng)采用擴大單元制海水直流供水系統(tǒng)，取排水明渠干渠按"8"臺機組配置，取水口在廠址南側的輸煤碼頭的主港池，排水口在廠區(qū)的東北角。

隨著大流量混流泵技術的不斷優(yōu)化，我國不僅在其設計和制造技術方面取得了顯著進步，還在其水力性能優(yōu)化、結構參數(shù)調整等方面進行了深入研究。目前，國內已擁有一系列自主知識產權的混流泵產品，并在實際應用中取得了良好效果。在電廠實際運行中，需要對混流泵的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，收集并分析運行數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，可以評估混流泵的運行效率、穩(wěn)定性和可靠性，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。通過研究循環(huán)水泵配置，分析雨水泵運行異常情況，發(fā)現(xiàn)影響雨水泵運行故障，提出雨水泵導軸承、循泵出口一次閥和排污閥改造，可以確保泵在最佳工況下運行，提高泵的工作效率和可靠性。

• 1"濱海電廠混流泵配置情況概述

1.1循環(huán)水泵配置情況

濱海電廠每臺1"000"MW機組配置3臺循環(huán)水泵，本工程2臺機組共設6臺循環(huán)水泵。型式：單級立式導葉混流泵；型號：96LKXA-16.9；支撐形式：單基礎支撐；布置方式：立式并列布置。水泵性能參數(shù)：每臺1"000"MW機組配3臺循環(huán)水泵。循環(huán)水泵并聯(lián)運行時，每臺泵運行工況點（夏季工況）：Q=10.6"m3/s，H=16.9mH2O，η≥88.7%；單臺水泵運行時，運行工況點（冬季工況）："Q=12.8"m3/s，H=8.9mH2O，η≥82%。循環(huán)水泵運行參數(shù)如表1所示。性能要求：水泵在各運行工況點的水量、揚程與效率不允許產生負值的偏差，揚程的正偏差不超過5%[1]。

1.2雨水泵配置情況

雨水泵型式為濕坑式、固定葉片、轉子可抽式、立式混流泵，單基礎支撐，共4臺。

• 2"雨水泵運行異常情況及分析

2.1雨水泵停運長時間倒轉

2.1.1雨水泵運行現(xiàn)象與原因

裝有4臺雨水泵，兩種規(guī)格：1臺36LKXA-22型（小泵），出口管道為900"mm;3臺48LKXC-22型（大泵），出口管道規(guī)格為1200"mm。啟泵：出口電動門開20"s后，泵組啟動；停泵：先停泵，再關閉電動門。

因4臺泵出口管中心標高為1.5"m（絕對標高），出口管排水口標高為7.5"m（絕對標高），高度差6"m。此管道高差內的水柱會在停泵后出口逆止閥關閉前沖擊水泵葉輪，導致泵組轉子在逆止門關閉（約3"s）后慣性倒轉約80"s，且轉速較高（約150"r/min）。目前，泵組運行正常。

長期高速倒轉危害較大，容易導致葉輪鎖緊螺母松動（反螺紋）、葉輪脫落、葉輪磨損、軸系損壞。

2.1.2處理措施

為了避免泵組異常事件發(fā)生，設備部組織汽機、熱控、化學專業(yè)進行商討，參考循環(huán)水泵停泵邏輯（快關出口門至15%，停泵，繼續(xù)慢關出口門，循泵沒有倒轉），修改雨水泵停泵邏輯，提前關閉出口電動門，再停泵。其中，1號泵、2號泵和3號泵電動門全行程動作時間為105"s，4號泵電動門全行程動作時間為95"s，

因為雨水泵出口電動門沒有閥位傳動，所以只能通過時間間接控制閥位。根據(jù)閥門啟閉時間計算閥位，參考循泵，試驗時，將出口電動門先關至20%，再停泵，對應20%閥位的關閉時間：小泵出口電動門關閉時間為75"s，大泵出口電動門關閉時間80"s。

參與人員確定以下試驗方案：熱控強制停泵邏輯，就地操作與化學集控的參與人員保持不間斷通話，就地人員提前手動關閉出口門，小泵關門75"s（大泵80"s）后，化學集控停泵，就地監(jiān)視時間對應的閥位、泵組振動情況、倒轉時間及目視倒轉速度，集控人員監(jiān)視電流變化。就地運行人員做好緊急狀態(tài)下事故按鈕停泵準備。三次試驗結果如下。

第一次，"3號雨水泵。關門70"s（比計劃減少了10"s）停泵，閥門內有節(jié)流聲音，電機電流無明顯波動，泵組振動正常，聲音正常。停泵后，出口逆止門關閉時間為3～4"s，泵倒轉51"s后停止（原倒轉約80"s），倒轉速度低（約15"r/min），系統(tǒng)無泄漏。

第二次，"4號泵（小泵）。關門75"s（閥位）后停泵，閥門內有節(jié)流聲音，電機電流無明顯波動，泵組振動正常，聲音正常。停泵后，出口逆止門關閉時間為3～4"s，倒轉時間60"s，倒轉速度低（約5"r/min），系統(tǒng)無泄漏。

第三次，"1號泵（大泵）。關門80"s（閥位20%）后停泵，閥門內有節(jié)流聲音，電機電流無明顯波動，泵組振動正常，聲音正常。停泵后，出口逆止門關閉時間為3～4"s，倒轉時間39"s，倒轉速度低（約5"r/min），系統(tǒng)無泄漏。

通過試驗，進一步確定小泵出口電動門關閉時間為75"s（對應20%閥位）、大泵出口電動門關閉時間為80"s（對應20%閥位的）方案可行。停泵期間，倒轉速度明顯降低，泵組振動、電流正常，系統(tǒng)無泄漏，從而避免高速倒轉導致設備損壞。

2.2雨水泵賽龍導軸承高溫融化

2.2.1導軸承運行現(xiàn)象與原因

濱海電廠雨水泵五組賽龍導軸承和填料函冷卻和潤滑設計采用雨水泵啟動后供水自冷卻。在實際運行一段時間后，解體后，發(fā)現(xiàn)導軸承有磨損融化現(xiàn)象，尤其在第一組導軸承處較嚴重；同時，填料函耐水基填料啟動時有冒煙情況，原因為啟動初期軸承和填料函缺水干磨所致。后期通過增加補水箱和管路，在啟泵前對導軸承和填料函進行潤滑冷卻。從實際運行情況看，效果不理想。因為水箱位置低，所以導致壓差不夠、進水不暢，泵啟動后，存在竄水；同時，冷卻水消耗快，水箱人工加水耗時、耗力，文明衛(wèi)生難以長期保持，水箱占據(jù)檢修通道，影響大修期設備解體檢修。

2.2.2賽龍導軸承運行解決措施

針對啟動初期雨水泵賽龍導軸承高溫融化和填料函干磨冒煙情況，對雨水泵導軸承進行深度冷卻改造，增加水壓大于0.2"MPa的正式冷卻水，由填料函下部接入，沿軸對下部各導軸承和上部填料函進行潤滑冷卻，溢流口由填料函上部接出。由于設備區(qū)域無工業(yè)水管路，因此，本次設計水源取自就近的氫站，滿足要求的生活水。接口位于氫站西側地埋熱熔UPVC管，沿氫站圍墻西側、北側地埋布置，地埋深度不低于500"mm。過雨水泵馬路采用穿雨水轉角井，防止破壞馬路，由于氫站已進氫，采用人工開挖，室外管道統(tǒng)一采用UPVC管。雨水泵房北側墻穿孔，留DN32總閥一只，室內管道采用SS304材質，沿北墻布置，支撐利用暖通管支架，進4臺雨水泵沿地面布置，各增加一只DN25隔離閥、逆止閥和進水流量指示器，監(jiān)視進水情況[2-3]。電機支座外水管采用法蘭連接，避免以后水泵大修起吊割管。

改造工作于2018年7月底完成，調試試運后，冷卻水閥門開度保持在1/3開度常流水。截止目前，雨水泵導軸承和填料函運行狀態(tài)良好。2019年4月，機組C修期間抽查1號雨水泵賽龍導軸承完好，無高溫融化現(xiàn)象。

2.3出口壓力異常導致循環(huán)水泵頻繁聯(lián)啟

2.3.1循環(huán)水泵運行現(xiàn)象

2018年12月6日10時52分，運行定期工作由1C循泵切換至1A循泵，短時單機三泵運行，1B循泵出口壓力由86"KPa迅速上升至150"KPa。1C循泵停運后，1B循泵出口壓力12月10日14時23分壓力降至60"KPa后聯(lián)鎖保護動作啟動備用1C循泵。結合現(xiàn)場檢查和DCS調歷史曲線檢查，1B循泵振動、溫度和凝汽器進出口壓力穩(wěn)定，無明顯異常，分析原因：非循泵本身出力不足問題，真正原因為壓力取樣管堵塞，壓力持續(xù)下降達到保護定值聯(lián)鎖動作[4-6]。1B循泵運行期間，對壓力取樣管路帶壓沖洗和多次振動后，無效果，停泵檢查，發(fā)現(xiàn)一次閥前堵塞嚴重，主要為泥沙和海草腐爛物。

在機組調試和投產以后，循泵出口壓力運行一段時間持續(xù)下降的問題一直存在，主要發(fā)生在備用循泵啟停切換期間。為了避免循泵頻繁啟動，需對壓力取樣系統(tǒng)進行優(yōu)化改造。

2.3.2循環(huán)水泵運行改造建議

循泵出口壓力取樣采用Ф12*2"mm、SS316L管路，一次閥、二次閥和排污閥采用DN10不銹鋼截止閥。一次閥設計采用針型閥，根據(jù)針型閥設計特點，內通徑遠小于管道內徑，且流道下進上出，由于黃海水域渾濁泥沙較大并伴有雜物，所以容易造成閥門堵塞。壓力測量原理采用靜壓測量。循泵備用周期1個月，長期備用，循泵出口、液控蝶閥之前藻類和貝類生長，加上淤泥和泥沙沉積，備用泵瞬間啟動后，雜物沖入壓力取樣管一次閥前，這是造成截止閥堵塞無法測壓的主要原因[7]。

為了徹底解決堵塞問題，技改統(tǒng)一將一次閥和排污閥更換為通徑更大的直通式2205球閥，并采用外螺紋連接，便于檢修。根據(jù)運行規(guī)程規(guī)定，備用循泵切換周期1個月，改造以后，備用循泵啟動后未發(fā)生壓力再次下降現(xiàn)象。但是，為了防止啟泵瞬間沖入儀表管內的雜質滋生，備用循泵正常運行后次日，白班運行人員手動排污一次。

• 3結語

立式混流泵是大型火力發(fā)電廠普遍選擇的泵型，主要用于冷卻水系統(tǒng)。從節(jié)能考慮，靠海水或江水進行開式循環(huán)冷卻的電廠多設計虹吸井，配套選擇低揚程、大流量混流泵，對節(jié)能起到很大的作用，但對泵整體重量、軸系長度及壓力聯(lián)鎖保護要求越來越高，帶來的缺陷數(shù)量也在增加。

參考文獻

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