孫成龍

（江蘇井神鹽化股份公司熱電分廠，江蘇 淮安 223200）

電動(dòng)給水泵在中小型電廠應(yīng)用廣泛，是鍋爐進(jìn)水的重要設(shè)備，公司現(xiàn)有2臺(tái)288 t/h定速給水泵和一臺(tái)245 t/h變速給水泵，正常生產(chǎn)時(shí)2臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。鍋爐電動(dòng)給水泵耗電量占廠用電量1/4以上，使中小型電廠用電量較高，嚴(yán)重減少了公司的經(jīng)濟(jì)效益。變速給水泵是通過變頻來(lái)調(diào)節(jié)鍋爐進(jìn)水量，是一種高效節(jié)能的調(diào)節(jié)方式，使用變速給水泵是實(shí)現(xiàn)電廠節(jié)能減排目的的一條非常有效的途徑。

1 現(xiàn)狀

2014年5月16日中鹽淮化根據(jù)計(jì)劃對(duì)245 t/h給水泵進(jìn)行停泵檢修，這次檢修主要針對(duì)該泵推力軸承溫度高的問題進(jìn)行排查。

變速給水泵自安裝投產(chǎn)起推力軸承溫度就一直比較高，夏季在75～82 ℃，推力軸承溫度設(shè)計(jì)報(bào)警值為75℃，給水泵跳閘值為80 ℃。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，推力軸承在夏季的最高溫度已接近跳泵值，隨著鍋爐進(jìn)水量的變化，在給水泵速度為3 000 r/min時(shí)變速給水泵推力軸承溫度已達(dá)80 ℃，給水泵瞬間跳閘，導(dǎo)致鍋爐進(jìn)水不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

解體給水泵時(shí)發(fā)現(xiàn)推力瓦進(jìn)油油囊附有雜物，已明顯不平滑，并發(fā)現(xiàn)推力軸承工作瓦塊有明顯不同程度的毛刺。在解體給水泵芯包時(shí)發(fā)現(xiàn)平衡鼓間隙增大了0.55 mm,其他部件、套件制造或裝配尺寸均無(wú)異常偏差。

2 變速給水泵推力軸承溫度高的原因

2.1 變速給水泵的工作原理

葉輪在泵體內(nèi)做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，泵體內(nèi)的液體隨著葉輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心作用下液體在出口處被葉輪甩出，甩出的液體在泵體擴(kuò)散室內(nèi)速度逐漸變慢，液體被甩出后，葉輪中心處形成真空低壓區(qū)，液池中的液體在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入水泵內(nèi)。泵體擴(kuò)散室的容積是一定的，隨著被甩出液體的增加，壓力也逐漸增加，最后液體從水泵的出口被排出。液體就這樣連續(xù)不斷地從液池中被吸上來(lái)然后又連續(xù)不斷地從水泵出口被排出去。

2.2 變速給水泵的結(jié)構(gòu)

2.2.1 軸系統(tǒng)

變速給水泵由電動(dòng)機(jī)通過液力偶合器驅(qū)動(dòng)，軸系統(tǒng)各設(shè)備之間通過聯(lián)軸器傳遞動(dòng)力，每個(gè)聯(lián)軸器在可拆卸密閉的保護(hù)罩內(nèi)。

2.2.2 聯(lián)軸器

聯(lián)軸器為中間帶短軸的直線齒形聯(lián)軸器，由2個(gè)帶內(nèi)齒的半聯(lián)軸器、2個(gè)兩端帶外齒的短軸、潤(rùn)滑油管和密閉外殼組成，具有滑動(dòng)靈活、傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大和補(bǔ)償軸向位移大的特點(diǎn)。

2.2.3 軸瓦

液力偶合器軸瓦型式為滑動(dòng)型，安裝在其本體上，由5套支承軸瓦和2套推力軸瓦組成。2套推力軸瓦分別平衡泵輪和渦輪的軸向推力并限制轉(zhuǎn)子軸向位移。該種結(jié)構(gòu)形式僅允許轉(zhuǎn)子有較小的軸向竄動(dòng)。本液力偶合器結(jié)構(gòu)主要由箱體、泵輪、渦輪、導(dǎo)流管、進(jìn)油腔體、排油腔體、泵輪軸、渦輪軸等組成。

2.2.4 液力偶合器

液力偶合器油系統(tǒng)包括工作油泵、潤(rùn)滑油泵、輔助交流油泵、工作油冷卻器、潤(rùn)滑油冷卻器、油過濾器及其有關(guān)監(jiān)測(cè)儀表。

2.3 推力軸承溫度高的原因

2.3.1 環(huán)境溫度高，高負(fù)荷運(yùn)行

給水泵運(yùn)行中，隨著環(huán)境溫度的升高，特別是夏季室外溫度高達(dá)36 ℃，運(yùn)行給水泵各軸承溫度明顯升高，此時(shí)應(yīng)降低適量負(fù)荷，才能趨于平衡。而在實(shí)際生產(chǎn)中，因?qū)ν夤┢?、電需求，鍋爐補(bǔ)水始終保持高流量狀態(tài)，這就需要給水泵滿負(fù)荷運(yùn)行，給水泵推力軸承溫度相對(duì)升高了3～5 ℃.

2.3.2 推力瓦塊進(jìn)油油囊堵塞或進(jìn)油不暢

變速給水泵在運(yùn)行中，潤(rùn)滑油通過液力偶合器主油泵運(yùn)行，將潤(rùn)滑油連續(xù)不斷的經(jīng)推力瓦塊進(jìn)油油囊進(jìn)入各瓦塊，然后將潤(rùn)滑油排進(jìn)冷卻器，最終進(jìn)入油箱，形成潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)。不僅要注意油系統(tǒng)無(wú)泄漏，而且需保證各瓦塊回油正常，潤(rùn)滑油壓力控制在0.08～0.15 MPa，潤(rùn)滑油溫在35～45 ℃。由于潤(rùn)滑油長(zhǎng)期運(yùn)行或維護(hù)不及時(shí)，造成潤(rùn)滑油臟污，導(dǎo)致推力瓦塊進(jìn)油油囊附有雜物而堵塞或進(jìn)油不暢。

2.3.3 平衡鼓間隙增大

變速給水泵的推力平衡由推力軸承和平衡鼓共同完成，根據(jù)設(shè)計(jì)，推力軸承承擔(dān)軸向推力的10%。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，平衡鼓間隙不斷增大，在解體給水泵芯包時(shí)發(fā)現(xiàn)平衡鼓間隙增大了0.55 mm，平衡鼓后水壓不斷增高，平衡鼓承力面積有所減小，使得推力軸承所承擔(dān)的推力份額有所增加。

2.3.4 冷卻水溫度高

變速給水泵推力軸承瓦塊冷卻介質(zhì)為潤(rùn)滑油，主要通過液力偶合器潤(rùn)滑油泵提供，潤(rùn)滑油經(jīng)潤(rùn)滑油冷卻器冷卻（潤(rùn)滑油冷卻器冷卻介質(zhì)為循環(huán)水），保證潤(rùn)滑油壓力0.08～0.15 MPa，潤(rùn)滑油溫度為35～45 ℃，冷卻水溫度過高，使?jié)櫥蜏囟壬?，無(wú)法達(dá)到冷卻推力軸承瓦塊。

2.3.5 瓦塊損壞

解體變速給水泵軸瓦，發(fā)現(xiàn)推力軸承工作瓦塊有明顯不同程度的毛刺，軸瓦支面鎢金最大磨損量達(dá)1 mm,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)磨損的推力面鎢金都發(fā)生在2號(hào)軸瓦的電動(dòng)機(jī)側(cè)。

3 對(duì)策

給水泵被稱為火電廠的“心臟”，其安全運(yùn)行對(duì)于發(fā)電廠的穩(wěn)定意義重大，特別是對(duì)于自備電廠而言，其穩(wěn)定運(yùn)行就是效益。如何在滿足給水量的前提下，確保給水泵安全、高效運(yùn)行，值得思考。針對(duì)上述問題，有以下幾點(diǎn)對(duì)策：

（1）降低環(huán)境溫度，減少負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)安裝要求，給水泵位于汽機(jī)零米層，汽機(jī)零米層基本上是采用全封閉式，正常情況下汽機(jī)零米層溫度比室外溫度高3～5℃，當(dāng)變速給水泵溫度報(bào)警時(shí)可以安排人員打開窗戶與大門，加強(qiáng)通風(fēng)冷卻，也可以減少鍋爐進(jìn)水，適量減少負(fù)荷。

（2）修刮推力瓦塊進(jìn)油油囊，以擴(kuò)大推力瓦塊的進(jìn)油量。停運(yùn)給水泵，派由技術(shù)高、能力強(qiáng)、熟悉給水泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的2～3名技術(shù)人員組成的小組，由技術(shù)水平高的一人任組長(zhǎng)，解體給水泵，修刮推力瓦塊進(jìn)油油囊，以擴(kuò)大推力瓦塊的進(jìn)油量。

（3）減少推力軸承所承擔(dān)的推力份額，即增加平衡鼓所承擔(dān)的推力份額，在不改變給水泵結(jié)構(gòu)型式的前提下，可通過增加平衡鼓的徑向尺寸來(lái)增大平衡鼓的受力面積，從理論上講，平衡鼓的推力份額增加3%～4%不會(huì)破壞給水泵的平衡狀態(tài)，所以在檢修時(shí)將平衡鼓承擔(dān)的推力份額增加了3.5%，推力軸承承擔(dān)的份額由10%減至6.5%。

（4）更換冷卻水源，降低冷卻水溫，以降低推力軸承瓦塊溫度。

（5）保障推力瓦塊質(zhì)量與安裝工藝。給水泵推力瓦溫度高已成為制約設(shè)備安全運(yùn)行的主要因素。自給水泵投運(yùn)以來(lái)，前后已累計(jì)更換幾套推力瓦塊，在推力瓦塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高起點(diǎn)的基礎(chǔ)上，即采用新結(jié)構(gòu)、選用新材料、嚴(yán)格零部件尺寸公差及特殊處理要求等，嚴(yán)格制造工藝，保證零部件加工精度、材料熱處理及表面防腐的要求。新更換的推力瓦塊，在保證高質(zhì)量的前提下，要求檢修人員在安裝過程中必須嚴(yán)格按照安裝工藝的要求進(jìn)行安裝，確保做到高質(zhì)量、高工藝，高標(biāo)準(zhǔn)，提高推力瓦塊使用壽命。

4 小結(jié)

變速給水泵在生產(chǎn)運(yùn)行中證明了影響推力軸承溫度高的因素是多方面的。本文通過針對(duì)變速給水泵推力軸承溫度高的原因進(jìn)行分析，找出引起變速給水泵推力軸承溫度高的真正原因并采取有效措施進(jìn)行處理，解決了變速給水泵推力軸承溫度高的問題。其中影響最大的是推力軸承軸瓦磨損或損壞，其次是減少推力軸承所承擔(dān)的推力份額。通過嚴(yán)格按運(yùn)規(guī)開啟設(shè)備外，班組必須每2 h查看設(shè)備運(yùn)行情況，遇有故障時(shí)及時(shí)設(shè)法處理，并加強(qiáng)監(jiān)視，嚴(yán)禁變速給水泵運(yùn)行時(shí)解除保護(hù)連鎖，特別是遇有溫度測(cè)點(diǎn)表計(jì)不準(zhǔn)時(shí)應(yīng)立即就地檢查，并及時(shí)核對(duì)Dcs與就地表計(jì)溫度是否一致，找出故障原因，并及時(shí)聯(lián)系檢修處理，保證變速給水泵安全、高效的運(yùn)行。