王強

(山西昱光發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 朔州 036900)

1 問題的提出

山西昱光發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱昱光發(fā)電公司)鍋爐給水前置泵為某水泵廠生產(chǎn)的YNKn300/200-20Y/J型前置泵，該泵為單級雙吸臥式蝸殼泵。該泵設(shè)計體積流量為585.23 t/h，揚程為45 m，轉(zhuǎn)速為1 485 r/min。配套驅(qū)動電動機為某電動機廠生產(chǎn)的110 kW電動機，額定電流為200 A，該泵投運后，電動機電流隨著運行時間增加逐步增大，投運3個月后，電動機電流過載嚴(yán)重，已無法正常投入運行。

2 前置泵運行工況分析

通過分散控制系統(tǒng)(DCS)選取了該泵在相同輸出流量下的機組負(fù)荷、除氧器壓力、前置泵出水流量、前置泵出口壓力、電動機電流5組數(shù)據(jù)。從DCS歷史數(shù)據(jù)分析比較中發(fā)現(xiàn)，機組投產(chǎn)初期(5月20日)，機組在負(fù)荷234.24 MW時，該泵出水體積流量為400.00 t/h，出水壓力為1.30 MPa時，電動機電流為174.85 A，滿足設(shè)計要求。隨著運行時間的推移，在相同流量下，壓頭不斷降低，但電動機電流卻不斷增大。運行近3個月后，該泵出水流量在399.36 t/h時，出口壓力降至1.10 MPa時，電動機電流增加至209.00 A，已超過電動機額定電流5%。前置泵在相同輸出流量下運行數(shù)據(jù)對照見表1。

表1 前置泵運行數(shù)據(jù)對照表

3 電動機過載原因分析

筆者通過綜合分析認(rèn)為，電動機過載可能由以下幾個方面的原因引起。

(1)鍋爐給水流量過大，超過前置泵額定流量。將運行中電動機過載工況下前置泵的實際輸出流量對照前置泵特性曲線進(jìn)行了分析，運行過程中的最大輸出流量沒有超過前置泵設(shè)計工況范圍，但輸出流量和出口壓力明顯偏離前置泵特性曲線。由表1可以看出，在相同的輸出流量下，電動機的電流隨運行時間的增加有明顯增大的趨勢，說明給水系統(tǒng)流量變化不是引起前置泵流量過大的原因。

(2)前置泵泵體密封口環(huán)與葉輪密封環(huán)間隙過大。當(dāng)水泵運行時，工質(zhì)由出口通過泵體密封環(huán)和葉輪密封環(huán)回流至水泵葉輪入口，因泄漏量過大，在水泵出力超過額定流量時，電動機的工作電流超過額定值引起電動機過載。對2臺前置泵泵體密封口環(huán)與葉輪密封環(huán)間隙進(jìn)行了檢查測量，發(fā)現(xiàn)該處配合間隙在合格范圍內(nèi)，故此，筆者認(rèn)為密封環(huán)間隙過大也不是引起電動機過載的原因，測量數(shù)據(jù)見表2。在水泵檢查中，也排除了動靜部位摩擦而引起電動機過載的因素。

表2 前置泵葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)間隙 mm

(3)內(nèi)側(cè)吸入口端蓋與泵殼配合間隙過大。在水泵運行時，工質(zhì)由出口通過內(nèi)側(cè)吸入口端蓋與泵殼之間間隙回流至水泵葉輪入口，因泄漏量過大，水泵出力超過額定流量，引起電動機過載。對該水泵進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，該處有嚴(yán)重的沖刷痕跡，現(xiàn)場測量配合間隙已嚴(yán)重超標(biāo)，配合間隙具體數(shù)據(jù)見表3。由此可確定電動機過載的主要原因是由內(nèi)側(cè)吸入口端蓋與泵殼配合間隙過大所致。

表3 內(nèi)側(cè)吸入口端蓋與泵殼配合間隙 mm

4 改造方案及效果

(1)因設(shè)備故障時還在保質(zhì)期內(nèi)，廠家同意重新加工已沖蝕損壞的泵殼和內(nèi)側(cè)吸入口端蓋，材料由原來的ZG203-405變?yōu)?Cr13，提高材料的抗沖蝕性能和抗腐蝕性能，加工時配合部位表面粗糙度不低于1.6 μm，配合間隙按0.02～0.04 mm進(jìn)行設(shè)計。

(2)考慮到水泵泵殼和內(nèi)側(cè)吸入口端蓋制造周期較長，為確保設(shè)備盡快投入運行，改造方案定為暫時先對沖蝕損壞部位進(jìn)行補焊修復(fù)，材料采用高鉻合金鋼焊絲，補焊后進(jìn)行機加工，將密封面間隙加工調(diào)整至0.02～0.04 mm，新設(shè)備到廠后再進(jìn)行更換。

(3)新部件到廠后，對該水泵新加工的殼體和內(nèi)側(cè)吸入口端蓋配合數(shù)據(jù)進(jìn)行了測量，配合部位間隙符合設(shè)計要求。吸入口端蓋與泵殼配合間隙見表4。

表4 吸入口端蓋與泵殼配合間隙 mm

(4)該泵更換為新加工的水泵殼體和內(nèi)側(cè)吸入口端蓋，經(jīng)近半年的運行觀察后，運行參數(shù)全部滿足設(shè)計要求。改造后設(shè)備運行數(shù)據(jù)見表5。

表5 改造后設(shè)備運行數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語

從以上分析可以看出，該泵制造時機加工精度較差，內(nèi)側(cè)吸入口端蓋與泵體密封面配合間隙過大；另一方面是該泵的設(shè)計材質(zhì)選用較低，抗沖蝕性能較差。在長時間泄漏水的沖蝕下，泄漏量越來越大，最終導(dǎo)致水泵出力達(dá)不到設(shè)計要求，引起電動機過載。該泵改造后，經(jīng)近1年的運行觀察，各種參數(shù)滿足設(shè)計要求，電動機未再出現(xiàn)過載現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機[M].北京：中國電力出版社，1990.