大型电厂循环水泵技术改造探讨

GM电力通用机械I GI in Electric Power大型电厂循环水泵技术改造探讨上海凯泉泵业集团有限公司(201805) 王玉心[摘要]北海电厂四台循环水泵自2005年投产表1泵体主要零部件材质运行以来，循环水泵运行不稳定，振动超标是主要问名称材质题，进行了多次检修和调整，但循环水泵运行振动超标叶轮| ZG07Cr17Ni12Mo2泵轴07Cr17Ni12Mo2始终没有解决，成为电厂安全运行生产的薄弱环节，需叶轮室ZG07Cr17Ni12Mo2 ]润滑油接管12Cr18Ni9吸入HT200Ni2Cr导轴承HT200Ni2Cr+赛龙要对循环水泵进行大的技术改造，提出了解决振动、提喇叭口高效率、降低能耗的方法。导叶体轴套ZG20Cr13[关键词]电厂主循环水泵改造振动超外接管HT200Ni2Cr轴承支架标效率水力模型表2泵机组主要技术参数泵型号1600KLA-16一、前言泵形式立式可抽斜流泵额定流量/ (m'/s)5.6.国投北部湾发电有限公司(以下简称北海电厂)额定扬程/ m1是中国国投集团公司在广西北海兴建的- - 座大型海岸额定转速/ (rmin)495燃煤火力发电厂。两台320MW汽轮发电动机始建于最优效率点流量/ (m'/s,5.5m2/s2003年，1°机组 于2004年11月投产发电，2*机组于最大轴功率/kW1 2002005年3月投产发电。两台机组的循环水系统共配4台轴功率(额定流量下) /kW9801017效率(%)8881600KLA-16型立式、转子可抽式斜流泵。四台循环泵总重/最大起吊重最/31/18水泵的电厂内部编号分别为1A、1B、 2A. 2B。按设电动机型号及厂家YKSL1250- 12/1730湘潭电机厂计，四台循环水泵为汽轮发电动机组提供冷却水源。热电动机功率/kW季(4~11月) 四台循泵同时运行，能满足两台汽轮发电压/kV6电动机组的冷却需要:冷季(12~3月) 三台循环水泵北海电厂4台循环水泵自2005年投产运行以来，循同时运行，能满足两台汽轮发电动机组的冷却需要。环水泵运行不稳定，振动超标是主要问题，进行了多次1600KLA-16型泵主要由泵壳体部件和可抽部件检修和调整，但循环水泵运行振动超标始终没有解决，组成。泵壳体部件由吸入喇叭口、外接管、安装垫板、成为电厂安全运行生产的薄弱环节，需要对循环水泵进泵支承板、吐出弯管组成。可抽出部件由叶轮室、叶行大的技术改造。轮、导叶体、主轴、润滑内接管、轴承支架、套简联轴改造后需达到以下目的:器、泵联轴器、电动机联轴器、赛龙导轴承.轴套、泵1)不改变原泵的基础、联接管路、配套电动机。盖、导流片等组成。可抽部件中叶轮、主轴、轴套、联2)延长泵的大修周期，由原来的2年增加到4年。轴器是旋转零件。3)消除水力不平衡等原因引起的转动部件晃动、泵体主要零部件材质见表1，泵机组主要技术参数出力不足、效率低下等早常缽陷..改浩后电动机振动要中国煤化工见表2。求<0.04mmHYHCNMH G68GM通用机械2013年第8期www.etjx.com电力通用机械GM |GI in Eletr Power I二、现存缺陷在电解液中就形成微电流，这就形成了海水对金属材料经北海电厂循环水泵房运行现场进行调查，并和北危害很大的一种电化学腐蚀现象。循环水泵配合表面腐海电厂循环水泵运行、维修人员座谈，得知循环水泵每蚀以后，定位误差加大，定位误差增加到- -定程 度后,次维修后两年内，循环水泵运行出力正常，两年后逐步循环水泵运行的振动也增加，振动增加后轴套与导轴承出现泵机组振动增加、声音异常现象，一但出现此种现之间磨损也加快，轴套与导轴承的磨损又加大了循环水象，就要对泵进行维修。而每次维修检查时发现:导叶泵运行间隙，这样又引发循环水泵的更大振动，导至循体部位的赛龙导轴承、轴套磨损严重.赛龙导轴承表面环水泵停工检修。有龟裂现象、叶轮外缘磨损，叶轮室也有磨损现象，导1600KLA-I6型泵的设计模型是国内20世纪80年叶体材质出现碳化现象。代普遍采用ML350- -500水 力模型，各种性能指标-北海电厂循环水泵制造主要使用HT200Ni2Cr合金般，流量-效率曲线狭窄，流量-扬程曲线陡降,在北铸铁、07Cr17Ni12Mo2奥氏体 不锈钢。非加工表面涂以海电厂循环水系统中使用有些局限性。耐海水腐蚀的保护漆，循环水泵检修时发现，保护漆表四、改进措施面完好，没有腐蚀现象，但有些加工表面就腐蚀严重,配合表面间隙加大，严重影响循环水泵安装精度。循环水泵叶轮部位的赛龙导轴承和轴套负载大,循环水泵配套电动机冷、热季运行时，电流变化不容易发生磨损破坏，要降低此赛龙导轴承和轴套的磨大，达不到预期的低电流目的。损，应在此赛龙导轴承不远处即导叶体上部再设置- -个赛龙导轴承(见图1)，分担下赛龙导轴承负载，延长三、缺陷原因赛龙导轴承的使用寿命。从1600KLA- 16型泵结构图 上得知，该循环水泵轴有3段，共布置4个赛龙导轴承,叶轮上端的赛龙导轴承离上一个赛龙导轴承的间距较远。在正常情况下，循环水泵运行产生的振动主要是叶轮转动引起的，所以叶轮上部这个赛龙导轴承负载最大，磨损最严重。北海电厂地区在北回归线以南，一年四季海水温度较高，所以海生物繁殖快，而且海水中含砂也较多,颗改造前改造后粒硬度高，这些因素也加剧轴套与导轴承之间的磨损。图1赛龙导轴承改造1600KLA- -16型泵是双基础安装结构泵组,从泵进1. 4. 7.导轴承2. 6.导叶体3.5.主轴水喇叭口到电动机顶部有19m多，从泵基础到进水喇叭循环水泵细长的泵体悬挂在泵基础之下，循环水口有11m长，而这一-细长部分是悬挂在泵基础之下，中泵运行时极容易发生泵体左右晃动现象，为了增加泵体间没有支撑，所以稳定性较差，容易引发循环水泵运行.的稳定性可在泵体的下部加设- -径向支撑(见图2) ，振动。限制循环水泵运行的摆动，降低循环水泵运行振动值。HT200Ni2Cr合金铸铁是一种经济的耐海水材料。但此种合金铸铁使用时有个特点，即合金铸铁的铸造表面耐海水腐蚀能力较强，但加工表面耐海水腐蚀能力就较差。因为铸铁加工表面有很多碳颗粒，这些颗粒在海水中能加快金属材料的表面腐蚀。如果加I配合表面是两种性质差别较大的材料，如合金铸铁与奥氏体不锈钢之间的加工的配合面，就更容易发生海水腐蚀破坏。因为海水是电解液，而两种不同性质的金属材料,它们各向古塏自的电位不同，电位不同就有电位差，这微小的电位差中国煤化工第73页)fYHCNMH GGM通用机械2013年 第8期ww.etjx.co城建/水工业通用机械GMGUin Cinr Crorsrction & Mater Indutyr表3造成气穴的现象分析情况解决办法入口管路尺寸过小增加连接入口的管路尺寸水锤作用液体加速/减速缩短泵与液体供应源之间的距离人口管道刚硬使用软钢丝配筋软管吸收振动和压力峰值人口管道中弯道过多尽可能减少弯道的数量，并且保持弯管的角度小于90*液体温度过高在旁通管路中安装热动式调节阀:不要超过泵温度规定值，用带隔板的存储槽替代闭合回路:针对高容量旁路确定槽的尺寸，压力输送高温液体:保持箱体和房间的适当通风管路中漏气检查所有连接处:使用特氟隆胶带根据泵输出量确定槽尺一最少是 系统GPM的6~ 10倍:给槽安装隔板，将液体中的气体排出，并供应槽搅动将入口与排放口分离开来过滤器堵塞定期维护，并使用清洁的过滤器监测堵塞;根据液体和泵的规格说明选用适当筛眼尺寸的过滤器表3中所列的一种或多种情况可能会造成在线泵内年来，完善各项管理制度,严格日常操作规范，及时进出现气穴现象，进而导致设备过早磨损、系统停机和额行设备维护保养，确保污水处理稳定达标排放，运行效外的运行成本。果良好，经市环境监测中心监测，各项污染物均达到了污水控制标准，通过了环保验收，实现了污水达标零排六、结语放的要求。GM填埋场采用碟管式反渗透污水处理新技术运行三(收稿日期: 2013/05/20) .(上接第69页)表3 SM350- - 550型斜流泵试验数据合金铸铁与奥氏体不锈钢之间因电位不同，在海流量/ (m'/h) | 1 762 |15751511 |1 442 |1 262|1135 1015水中就产生电位腐蚀，解决这一问题的办法就是在这两扬程/m4.12| 7.18 | 8.35| 9.22 11.75 12.95 | 13.58轴功事/kW30.49 | 37.27 40.17 | 40.89 47.01 49.64 46.0种材料的配合面加一- 层绝缘材料，阻止它们之间的电流效率(%)64.82 | 82.63 l 85.48 | 86.34 85.9083.50 81.46流动，电位腐蚀就解决了。具体方法是在导叶体与外接表4换算至北海电厂循环水泵性能 曲线管的配合面、在两轴承支架与外接管的配合面加衬- -层丁腈橡胶，加衬橡胶后，再按原尺寸进行机加工，保证流量/ (m'/s) 7.362 6.581 6.3136.0255.273| 4.742 4.2415.99 10.4412.1413.41 17.08 18.83| 19.74原零部件之间的联接精度。轴功率/kW 670.2 819.2 883.4 898.5|1 033.51 090.81 012.4水力模型和生产产品的开发和优化。首先对现有效率(%)| 66.44 84.6987.61 88.5| 88.0 85.6 83.5的水力模型进行汇编，筛选出好的水力模型，用CFX软件对该模型泵内水流全过程进行分析总结，测算出泵内五、结语流场速度、压力分布及变化，根据这一组组变化的数据国投北部湾发电有限公司主循水泵通过结构改进行分析判断，找出不合规律的数据，再进行优化设进，选用新的材质，使用最先进的水力模型，配以先进计，优化设计完成后，再用CFX软件分析修改，再交付的加工装备及加工工艺保障，可以减小振动，延长大修生产进行模型制作验证，得到更好的水力模型。SM350期，降低维护成本，增大出力，提高效率。-550型模型泵就是用这种方法研制出来的，其测试数据见表3，换算至北海电厂循环水泵性能见表4。参考文献用SM350 - 550型模型泵改造后，泵体尺寸与原[1]关醒凡轴流泵和斜流泵[M].北京:中国字航出版1600KLA- 16型泵可以相配。泵的外壳可以不用修社, 2009. GM改，而且导叶体将用奥氏体不锈钢焊接，又解决了原导(收稿H期.2013/06/08)叶体在海水中出现碳化缺陷。中国煤化工MHCNMH G2013年 第8期ww.wvjx.comGM通用机械73