N300MW機(jī)組凝結(jié)水升壓泵存在的問(wèn)題分析和改造

羅偉忠

摘 要：本文針對(duì)NS300/200型凝結(jié)水升壓泵存在問(wèn)題，進(jìn)行原因分析，確定技術(shù)改造方案并實(shí)施改造，取得了較好的效果，具有一定的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：NS300/200型凝結(jié)水升壓泵；存在問(wèn)題；原因分析；改造方案

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 概述

廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司二期裝有兩臺(tái)N300MW汽輪發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組各配置有兩臺(tái)NS300/200型凝結(jié)水升壓泵組，該泵組是火電廠中的重要輔機(jī)設(shè)備，用于將經(jīng)除鹽裝置化學(xué)處理后的凝結(jié)水升壓輸送至除氧器，汽輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行情況下一臺(tái)泵組運(yùn)行、一臺(tái)泵組備用。凝結(jié)水升壓泵為單級(jí)雙吸兩端支承水平中開臥式渦殼離心泵，泵兩端支承軸承為滑動(dòng)軸承，自由端設(shè)置一對(duì)向心推力球軸承以承受轉(zhuǎn)子殘余軸向力，推力軸承室為外掛式，軸承潤(rùn)滑形式為稀油自帶油環(huán)飛濺潤(rùn)滑，兩端軸封采用單端面單彈簧式機(jī)械密封，電機(jī)與泵采用彈性柱銷式靠背輪聯(lián)接，如圖1所示。

其技術(shù)規(guī)范如下：

額定流量：794m3/h；揚(yáng)程：204m水柱；額定轉(zhuǎn)速：2980 r/min；軸功率：550 kW；泵效率：80﹪。配用電機(jī)型號(hào)：JK630-2型；電機(jī)功率：630kW；額定電壓：6000V。

1 存在的問(wèn)題及原因分析

廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司#5、#6機(jī)組的4臺(tái)NS300/200型凝結(jié)水升壓泵自投運(yùn)以來(lái)缺陷故障多，主要存在以下一些問(wèn)題：

泵組啟動(dòng)后電機(jī)基座振動(dòng)大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析這主要是由于電機(jī)安裝時(shí)原配的基座較單薄，加上電機(jī)自身重量重（440kg）和運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高（2980 r/min），基座易產(chǎn)生變形、共振和由于地基下沉所引起的，造成了電機(jī)振動(dòng)值長(zhǎng)期偏大超標(biāo)（軸承水平及垂直振動(dòng)值均>0.06mm），電機(jī)軸承易損壞，以及由于電機(jī)基座變形嚴(yán)重，給泵組檢修時(shí)校正中心工作帶來(lái)了很大的困難。

水泵兩端機(jī)械密封經(jīng)常出現(xiàn)泄漏。對(duì)解體水泵進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)造成機(jī)械密封漏水的原因主要是動(dòng)、靜環(huán)密封面損壞、彈簧斷裂或是由于動(dòng)環(huán)卡澀所引起的。該泵兩端機(jī)械密封為2GY-100型單端面單彈簧式，動(dòng)環(huán)、彈簧和彈簧座隨泵轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，由于單彈簧機(jī)械密封面本身具有軸徑大、受壓力不均的先天結(jié)構(gòu)性缺陷，且由于彈簧和彈簧座在隨泵轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生變形，易造成彈簧斷裂、密封面磨損和動(dòng)環(huán)卡澀，從而造成機(jī)械密封大量泄漏。

水泵兩端支承軸承經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)大、烏金磨損、燒瓦等問(wèn)題。經(jīng)分析這主要是由于泵轉(zhuǎn)子靠背輪尺寸過(guò)大，使泵轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)側(cè)重量過(guò)重，造成轉(zhuǎn)子不平穩(wěn)，軸瓦負(fù)載重以及軸承油室設(shè)計(jì)不合理，儲(chǔ)油量小、油溫不易控制和潤(rùn)滑不良所造成的。

泵軸易出現(xiàn)劃傷、磨損、彎曲損壞等問(wèn)題。這主要是由于該泵軸瓦與油擋設(shè)置為一體，且油擋材料為鋼質(zhì)、硬度較高，當(dāng)軸瓦烏金稍有磨損，泵軸即下沉與油擋碰磨，造成泵軸劃傷、磨損、嚴(yán)重時(shí)彎曲損壞。

水泵兩側(cè)軸承室經(jīng)常出現(xiàn)漏油的缺陷，軸承室需經(jīng)常進(jìn)行補(bǔ)油，并且漏油也嚴(yán)重污染了周圍的環(huán)境。經(jīng)分析這主要是由于泵兩側(cè)軸承室軸封依然采用易磨損、密封性差的羊毛氈密封，同時(shí)泵組靠背輪旋轉(zhuǎn)時(shí)由于鼓風(fēng)原理會(huì)在驅(qū)動(dòng)側(cè)軸端產(chǎn)生負(fù)壓易將該側(cè)軸承體內(nèi)的油吸出，以及推力軸承室采用外掛型式，與支承軸承室的連接面也易出現(xiàn)漏油的情況。

以上缺陷和問(wèn)題的出現(xiàn)，嚴(yán)重降低了水泵運(yùn)行的可靠性，影響了汽輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)由于需要經(jīng)常進(jìn)行檢修和更換備件，極大增加了檢修維護(hù)費(fèi)用和工作量，因此迫切需要進(jìn)行改造。

2 技術(shù)改造方案

我們根據(jù)以上的原因分析，經(jīng)過(guò)收資和調(diào)研，確定了以下技術(shù)改造方案：

（1）設(shè)計(jì)制作高強(qiáng)度整體焊接式電機(jī)基座進(jìn)行整體更換，并將原基座混凝土基礎(chǔ)重新進(jìn)行灌漿加固，以提高電機(jī)基座的強(qiáng)度，減少產(chǎn)生振動(dòng)的因素。

（2）進(jìn)行水泵機(jī)械密封改型，改為單端面多彈簧集裝式機(jī)械密封，提高軸封的密封性能，而且方便檢修和安裝，密封沖洗液由泵蓋上的沖洗孔自循環(huán)沖洗機(jī)械密封，并在沖洗水管路上加裝磁性過(guò)濾器，以提高沖洗水的潔凈度，提高機(jī)械密封的使用壽命。

（3）泵和電機(jī)靠背輪改用小直徑靠背輪，直徑由330mm改為260mm，重量由62kg減為40kg，同時(shí)靠背輪改用全封閉式護(hù)罩，消除轉(zhuǎn)子傳動(dòng)側(cè)偏重以及靠背輪帶風(fēng)量大、擾動(dòng)大的問(wèn)題，同時(shí)還可減少鼓風(fēng)損失，提高效率。

（4）進(jìn)行水泵兩端軸承、軸承室整體改造：

①兩端選用新型支承滑動(dòng)軸承，軸瓦長(zhǎng)度由原來(lái)70mm增加到90mm，增加軸瓦承力面積，增強(qiáng)其承載能力，并采用雙甩油環(huán)向軸瓦供油，提高潤(rùn)滑效果，減少軸瓦磨損；支承軸承與油擋分開設(shè)置，分為兩個(gè)完全獨(dú)立的零件，油擋采用青銅材料，避免軸瓦磨損后油擋將軸頸劃傷以及磨損情況的發(fā)生。

②兩端采用新型軸承體，自由端支承軸承室與推力軸承室設(shè)計(jì)為一體，兩側(cè)軸承室軸封采用密封性能好、調(diào)節(jié)方便、青銅質(zhì)的迷宮式油封，徹底消除軸承室漏油的缺陷，而且新型軸承體油室比原來(lái)加大，儲(chǔ)油量由原來(lái)的0.28L加大到0.35L。

③取消軸承體與泵體間的定位止口，增加軸承體定位調(diào)整螺釘，方便檢修時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)子與靜子的同心度。

3 實(shí)施與結(jié)論

我們按照以上確定的技術(shù)改造方案，于2012年5月、2013年1月分別對(duì)廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司#5、#6機(jī)A、B凝結(jié)水升壓泵實(shí)施了改造，改造后泵組運(yùn)行情況良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了優(yōu)良，運(yùn)行可靠性大為提高，極大減輕了檢修維護(hù)工作量，降低了維護(hù)費(fèi)用，充分說(shuō)明了以上的技術(shù)改造方案的可行性，具有一定的借鑒作用，可推廣至其他同類型機(jī)組。

參考文獻(xiàn)

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