M701F型燃气-蒸汽联合循环机组循环水泵水导轴承改进方案研究及应用

第22卷第7期广东电力Vol. 22 No. 72009年7月GUANGDONG ELECTRIC POWERJul.2009文章编号: 1007-290(200907-0079-03M701F型燃气-蒸汽联合循环机组循环水泵水导轴承改进方案研究及应用姚晓东，阚洪(广东惠州天然气发电有限公司，广东惠州516082)摘要:针对广东惠州天然气发电有限公司一期工程循环水泵水导轴承损坏故障，分析了出现损坏的原因，通过运行工况、材料性能等方面的比较分析，提出了采用美国WR/AR碳纤维复合材料改进水导轴承的方案，经实施后，泵组运行稳定可靠。关键词: M701F 型燃气-蒸汽联合循环机组;循环水泵;水导轴承中图分类号: TM611.3文献标志码: BResearch and Application of lmproving Scheme for Circulating Pump GuideBearing in M701F Gas-steam Combined Cycle UnitYAO Xiao dong, KAN Hong(Guangdong Huizhou LNG Power Co.，Ltd, Huizhou, Guangdong 516082, China)Abstnact: The damage of circulating pump guide bearing in Phase 1 project of Guangdong Huizhou LNG PowerCo. Lld. isanalyzed. By comparing and analyzing such aspects as working conditions and material performance, the use of AmericanWR/AR carbon fiber composite material is proposed to improve the guide bearing. The pump unit has been in stable andreliable operation since the improvement.Key words: M701F gas-steam combined cyele unit; circulating pump; turbine guide bearing广东惠州天然气发电有限公司一期工程建设31 000 kW。台M701F型燃气-蒸汽联合循环机组，3台机组按厂家技术说明书，循环水泵的使用寿命不少分别于2006年9月、12 月和2007年7月完成168于30)年，维修周期按4年考虑，循环水泵水导铀h满负荷试运行，投入商业运行。机组设计为每天承采用材质1. 4462/SiSiC陶瓷轴承。2008 年6月启停的两班制运行，采用海水开式循环冷却，因8日，1号机组A循环水泵在正常运行中突然振动此，对辅机设备的安全可靠稳定性要求较高。增大，解体检查发现循环水泵的陶瓷轴承碎裂，损坏严重，如图1所示。1设备概述.机组循环冷却水采用扩大单元制直流供水系2改进方案选择统，一机二泵单元配置。循环水泵为上海KSB公陶瓷轴承碎裂的主要原因是联合循环机组调峰司的SEZ1200-970/800 型立式单级混流泵，配套运行工况变化频繁，辅机设备多次启停，受冲击和上海电机厂的YLBT630-10型电机。水泵流量为振动较多，而陶瓷材料对振动和冲击较为敏感。因15 600~13 500 m'/s，扬程为17.4~20.2 m,转此雪要重新选择轴承材速595 r/min， 效率为88.2%， 电机功率为料H中国煤化工水泵水导轴承进行改违CNMHG收稿日期: 2009-03-1580广东电力第22卷表1不同轴承性能特 点比较性能ARI轴承赛龙轴承陶瓷轴承摩擦系数低，抗磨损性能突出，抗磨损性能一尤其在河水、海般， 尤其在有研磨损水、 污水以及化廉颗粒的介质中 抗磨 损性能较好工废液等有研磨磨损较快， 寿颗粒的介质中优命短势明显抗化学腐蚀性能优异，以PEEK抗化学腐蚀性能聚醚醚酮为基一般，适用于抗化学腐蚀性材。又有PTFE pH值5~10的 能好塑性王为填充介质中图1损坏的陶瓷轴承成2.1 ARI 材料特性分析振动一塑性T.程材料, .硬质、脆性，对冲击能很好吸收振动能很好吸收振动振动较敏感， 易.ARI材料是纤维复合工程材料，与陶瓷比较，碎裂ARI材质作轴瓦具有如下的优异特性:不会发生水胀容易发生水胀现a)耐磨性能强、干运转性能好，专用于转动水胀现象象，温度越高，膨胀现象越严畝设备的耐磨部件，如轴承(瓦)、衬套、叶轮口环及不刮伤、不咬导叶套等部位。死，间際可以做- 般要求间除较径向间院大、 单b)使用环境广泛，用于海水、河水、污水、到API标准规定大， 以免温度上边0.25~ 0.35的金属材质配合升或者 水胀时抱mm, 易产生水冲液体含有沙粒和其他研磨粒环境下工作。优于陶间隙的一半，甚死转 动件击和振荡瓷轴承、赛龙轴承和橡胶、青铜、碳石墨轴瓦材至更/料，在高载荷下仍然保持很好的耐磨性，使用周较好的抗干转能抗干转能力较无水润滑下容易期长。干转力， 一般可承受差，为30~90s产生轴颈磨损3~5 minc) ARI材料具有非常低的摩擦系数，对轴领-65~107 C，表面几乎没有损伤，检修装配时具有抗高压、冲击水中运行温度不温度范围较广，及振动的能力，在安装过程中不易破裂。温度-73~121 C .超过60C，超耐高温过60C会发生d) ARI材料轴瓦安装后对金属不刮伤、不咬水解死、不卡涩、不磨损，在较低密度的介质中，耐磨易加工，但由于高强度，硬度、脆性、加工难度损性和抗化学腐蚀性能优异。加工方便简单水胀现象有时需大，易引起工件要二次加工e) ARI材料轴瓦在水泵组装调整过程中，能表面层组织破坏够保证转子与定子的同心度，轴瓦径向间隙单边可安装简单方便，安装简单， 可用安装困难， 对安缩小0.09 mm，减小轴瓦径向间隙，防止产生振安装过盈安装，可采过盈安装和胶水 装 精度要求较高，用锤击、油压或安装. 但安装后安装过 程中陶瓷动，确保循环水泵使用周期达4年以上，降低事故机术法安装-般需要精加工 材质容易栅坏频繁发生率和抢修次数。f)将陶瓷轴承改为ARI材料轴承，测绘加工2.3改进方案及实施周期短，可缩短检修工期。a)将原滑动轴承的材质由1. 4462/SisiC陶.2.2几种水导轴承性能 比较瓷更换为ARI碳纤维复合工程材料，并在轴承内表1详细比较了ARI轴承、赛龙轴承及陶瓷表面中国煤化工缩小轴颈与轴承轴承的性能特点。内径的YHCNMHG萬套加-层橡胶.经过比较分析，决定采用ARI轴承代替陶瓷轴承。层，改为采用不锈钢A2-70或A4-70作ARI轴承第7期姚晓东等: M701F型燃气-蒸汽联合循环机组循环水泵水导轴承改进方案研究及应用81体，碱少轴承体部件，确保装配件径向同心度满足4结束语要求[1。c)将轴承套(轴套)原配套材质1. 4462/SiC,针对广东惠州天然气发电有限公司一期工程1更改为1Cr17Ni2,表面硬度不小于HRC55。号机组A循环水泵水导轴承损坏故障，在详细分析损坏故障原因的基础上，全面比较ARI轴承、3应用效果赛龙轴承和陶瓷轴承特性后，采用了美国WR/AR根据比较分析结果，采用前述改进方案，对1碳纤维复合材料的改进水导轴承的方案，经实施号机组A循环水泵水导轴承进行改造。采用ARI后，泵组运行稳定可靠。.轴承，改进后泵组于2008年10月6日启动，一次参考文献:成功，各项运行参数正常，其中电机振动值，水平[1]雍成林，阚永庚.大型立式泵水导轴承安装方法的改进[J].方向为0.024 pm、垂直方向为0.025 μm、轴向为水泵技术，2003(5): 36 -37.0.005 pm,上轴承温度为49 C，上推力轴承温度YONG Cheng-lin, KAN Yong-geng Improvement of Iallaion为39C，压力为0.152MPa,电流为114A。目Way on Water Lubricating Pilot Bearings in Large VerticalWater Pumps[J]. Pump Technology2003(5); 36-37.前，该循环水泵已连续运行多月，累计启停20多.次，满负倚运行700 h,各项运行参数稳定，达到作者简介:姚晓东(1974-)， 男，河南罗山人。机械工程师，主预期目标要求。要从事燃气轮机联合循环电站建设、运行及管理工作。(上接第45页)a)由于中国移动通信线路故障，导致信号迟5结论发或误发，联系中国移动通信公司重新调整后发送实践证明，色谱在线监测技术具有实时快速、信号恢复正常。数据较可靠等优点，不需人工取样，可连续检测，b)在线主机机柜内的保护开关跳闸，电源中能及时发现故障。但与离线色谱测试结果比较，仍断，主机停止工作，导致信号无法接收，经技术人有 数据不够精确，信号发送与传达不够稳定等缺员检修，更换损坏的漏电开关后，重新启动电源，点，需在实践中继续摸索经验。主机恢复正常工作。参考文献: .c)电子计时器失灵，内设采样周期无法识[1]李颖，钱未来，陈光捷，等.基F模糊理论的电气设备绝缘监别，在线主机停止采样及测试，导致信号无法接.视和故障诊断系统的研究[].电网技术，199 23(12): 43 -收，经厂家技术人员维修，重新设置记时器记数46, 41周期，令主机重新启动自检后，恢复采样并正常LI Ying, QIAN Wei-wei, CHAN Guang-ie, et al. Fuzzy发送信号。Logic Based Development of Insulation Monitoring of ElectricEquipment and Fault Diagnosis System [J]. Power Systemd)在线监测系统对C2H2气体的识别灵敏度Technology, 199, 23(12); 43-46. 41.不够，2008年对某变电站的普查中，测得1号主[2]靠其国.电力变压器故障与诊断[M].北京:中国电力出版变压器U、V相乙炔的体积分数φ(CH2)分别为社，2000.00.21 L/L、0.87 L/L; 2号主变压器V相乙炔DONG Qi-guo. Faults and Diagnosis of Power Transformers的体积分数中(C2H2)为0.87 L/L,而在线监测M]. Beijing: China Electric Power Press, 2000.系统则无法识别。这一缺陷有待新一代高灵敏度产作者简介:黎晓淀(1973-)， 女，广东南海人。变电工程师，电品来解决。气工程硕士，主要从事化学油检测试验。温馨提示:中国煤化工《广东电力》提请广大读者注意，投稿时请参考文献，并在正文中标注参考文献的引用处。YHCNMH G