魏計波
引 言
火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng),一般每臺機組配置兩臺循環(huán)水泵,一般情況下,單臺循泵運行即可滿足運行需要。夏季高溫天氣,循環(huán)水溫度升高,凝汽器汽水換熱效率下降,導致凝汽器真空值下降,為保證機組運行安全和凝汽器真空經(jīng)濟性,必須兩臺循泵同時運行。由于水泵啟停頻繁,循泵盤根處漏水量大問題時有發(fā)生,特別是夏季高溫工況,循泵盤根處漏水量大問題突出,盤根漏水迅速流進軸承室,污染軸承潤滑用油,設備突然失去備用,嚴重威脅設備安全穩(wěn)定運行。本文對導致循環(huán)水泵軸封位置漏水量大的因素進行了準確剖析,并相對提出了具體的解決方案,希望對同類設備類似問題有一定的借鑒作用。
1、導致臥式循環(huán)水泵軸封位置漏水量大的因素
1、1定位鍵易磨損,導致軸套偏心
臥式循環(huán)水泵在運行中突然出現(xiàn)盤根漏水量問題,排水槽瞬間滿水,大量污水捅進軸承室,潤滑油被污染,設備失去備用,嚴重影響了設備可靠備用。很多情況下,被認為是盤根松動所致,于是就用扳手緊固盤根壓蓋螺栓,多次緊固后仍然有很大的漏水量,或者漏水量減小,經(jīng)設備啟動使用后,盤根漏水量大的問題再次出現(xiàn)。說明,不是盤根本身有問題,而是盤根密封處的軸套出現(xiàn)了問題。經(jīng)過分析就會發(fā)現(xiàn)軸套位置并沒有磨損,而漏水量總是呈水柱狀,可以得出結論,就是軸套本身竄動,發(fā)生了偏心,無論如何緊固盤根,都不能解決漏水問題。利用檢修機會,解體水泵,就會發(fā)現(xiàn)軸套、葉輪配合連接位置軸鍵嚴重磨損,軸套鍵槽有了較大的晃動量。轉子運轉的過程中,軸套由于定位間隙過大不停擺動,就出現(xiàn)了盤根大量漏水問題。同類型水泵此類問題應普遍存在,是導致盤根漏水量大的重要原因。
1、2出口液控蝶閥關閥時間長,導致轉子倒轉
循環(huán)水泵一般都有配套使用的出口液控蝶閥,一般情況下,先打開出口蝶閥至15?時,啟動循環(huán)水泵,泵閥連鎖,閥門連續(xù)開啟到全開。完成啟動操作;正常停泵時,先關閉泵出口液控蝶閥至15?,然后聯(lián)鎖停泵,出口蝶閥繼續(xù)關閉到全關位置,完成停泵操作。本問題主要涉及到關閥過程,常見到的主要是切泵過程中,一臺水泵由備用改為啟動,另一臺循泵停止運行。如果循泵停止過程中,與閥門關閉配合不當,就會導致凝汽器內(nèi)部大量壓力水回流。高壓回水快速反向沖擊循泵轉子,循泵轉子葉輪受到回水沖擊,就會帶動整個轉子反向轉動。關閥時間越長,回水沖擊時間就越長,轉子就會延長倒轉時間。轉子倒轉危害極大,反向旋轉的轉子有可能對軸瓦產(chǎn)生影響,造成軸瓦磨損;轉子反轉也可能導致推力軸承索姆松動,索姆松動后直接導致推力間隙變大,由此引發(fā)其他問題;涉及本問題最有可能導致軸套索姆松動,索姆松動后導致軸套擺動,長時間的擺動撞擊,導致配合鍵磨損,磨損后的鍵不能完全固定葉輪軸套,配合鍵磨損后帶來了軸套偏心問題,一旦軸套發(fā)生偏心問題,無論如何緊固盤根壓蓋螺栓都不能解決盤根密封漏水量大問題。
2、減少臥式循泵軸封位置漏水量,提高可靠性的措施
2、1鍵槽位置重新設計加工,配合雙索姆,消除偏心問題
導致配合鍵磨損的主要原因就是配合部位接觸面積小或配合不緊密。解決此類問題必須從軸和軸套同時入手,改變原有的配合尺寸,使配合尺寸安全可靠,配合緊密無縫隙。在現(xiàn)有的大軸基礎長雙向延長配合鍵槽長度,單邊延長5cm為宜,盡可能長一點,寬度保持不變。用游標卡尺測量出鍵槽的高度、寬度,與原配合鍵比較,看是否存在松曠現(xiàn)象。軸套配合位置也許進行加工,按照實際測量尺寸加工達到與軸相配合的尺寸。鍵加工時因盡量使用較硬材質防止變形損壞。加工后鍵、軸套、軸應該滿足緊密配合,嚴禁出現(xiàn)松動情況,且保證配合面積較大足夠安全。為了防止轉子倒轉帶來的索姆松動問題,應該加工設計雙索姆,原鎖扣位置改為兩個較小索姆,配合使用,第一個索姆緊固后,帶入第二個索姆進行緊固,保證緊固緊力足夠,第二個索姆上還應加裝頂絲,索姆緊固后及時緊上定位頂絲,防止松脫。經(jīng)過改造后的結構,轉子應該能夠避免軸套偏心問題,避免由此帶來的盤根漏水量過大問題。
2、2調整出口液控蝶閥關閥時間,避免轉子倒轉
關閥過程中,關閉時間過慢,壓力水大量回流由此引發(fā)轉子倒轉現(xiàn)象。合理調整關閥時間可以極大減少回流量,避免轉子受到?jīng)_擊后發(fā)生倒轉。以鐵嶺閥門(集團)特種閥門HD7Q43R-6Q為例,根據(jù)閥門設計參數(shù),關閥時間(可調)快關2.5~10秒,慢關6~60秒,關閉角度,快關75? ,慢關15? 。根據(jù)設備運行狀況,如運行中確實出現(xiàn)轉子倒轉問題,可根據(jù)要求調節(jié)快慢關時間,經(jīng)過反復試驗找到最佳結合點,既能滿足技術需求,又能保證設備安全。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗建議快關時間設置5s左右,慢關設置15s左右,總的關閥時間為20s左右。如原有關閥時間過長,經(jīng)過調整后減短關閥時間,減少了水沖擊,較小的水沖擊沒有足夠的動力帶動轉子轉動,從而避免了倒轉現(xiàn)象,提高了設備的安全性能。當然還要保證液控蝶閥油站工作的穩(wěn)定可靠,這是必不可少的,只有油站每個設備工作正常,才能保證順利的實現(xiàn)開關閥操作。
2、3合理選用盤根延長使用時間
密封材料合理的選型能夠延長材料本身的使用時間,從而為設備長周期穩(wěn)定運行打好了基礎。盤根密封材料有很多,諸如芳綸系列、四氟系列、石墨系列、碳纖維系列等,每種密封才有有各自的特點,應根據(jù)設備本身選取最適合的材料。芳綸密封材料有較好的高回彈、耐化學性、低冷流、高線速,與其它類型的盤根比較,它能抵抗顆粒結晶介質和更高的溫度。既可單獨使用也可與其它盤根組合。 主要用于介質顆粒多、易磨損工況下??紤]循環(huán)水的特點,水中有一定雜質,結合水泵運轉的特點,選用芳綸密封材料即可滿足運行需求。當然很多材料都具有優(yōu)異的性能,例如高水基盤根也能滿足使用需求,根據(jù)運行工況、介質特點、設備參數(shù),選取最適合的密封材料能最大的限度的提高設備的可靠性。
3 結語
本文就循環(huán)水泵軸封位置漏水量大問題,進行了探究,分析漏水的原因,提出了幾點整改建議,希望對相關設備的同類型問題有一定的借鑒作用。針對現(xiàn)場碰到的問題,特別是重復發(fā)生的問題,應該秉持懷疑態(tài)度和專研精神,根本生解決問題,實現(xiàn)設備本質安全。通過對循環(huán)水泵軸封位置漏水量大問題的探究,解決漏水量大問題,實現(xiàn)循環(huán)水泵長周期可靠運行。
參考文獻
[1] 華電渠東熱電項目一期工程2×330MW機組循環(huán)水液控蝶閥技術協(xié)議書;
[2] 華電渠東熱電項目一期工程2×330MW機組循環(huán)水泵技術協(xié)議書
[3] 2018年華電渠東公司汽機維護提高循環(huán)水泵可靠性攻關項目