GM電力通用機(jī)械I GI in Electric Power大型電廠循環(huán)水泵技術(shù)改造探討上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司(201805) 王玉心[摘要]北海電廠四臺循環(huán)水泵自2005年投產(chǎn)表1泵體主要零部件材質(zhì)運(yùn)行以來，循環(huán)水泵運(yùn)行不穩(wěn)定，振動(dòng)超標(biāo)是主要問名稱材質(zhì)題，進(jìn)行了多次檢修和調(diào)整，但循環(huán)水泵運(yùn)行振動(dòng)超標(biāo)葉輪| ZG07Cr17Ni12Mo2泵軸07Cr17Ni12Mo2始終沒有解決，成為電廠安全運(yùn)行生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，需葉輪室ZG07Cr17Ni12Mo2 ]潤滑油接管12Cr18Ni9吸入HT200Ni2Cr導(dǎo)軸承HT200Ni2Cr+賽龍要對循環(huán)水泵進(jìn)行大的技術(shù)改造，提出了解決振動(dòng)、提喇叭口高效率、降低能耗的方法。導(dǎo)葉體軸套ZG20Cr13[關(guān)鍵詞]電廠主循環(huán)水泵改造振動(dòng)超外接管HT200Ni2Cr軸承支架標(biāo)效率水力模型表2泵機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)泵型號1600KLA-16一、前言泵形式立式可抽斜流泵額定流量/ (m'/s)5.6.國投北部灣發(fā)電有限公司(以下簡稱北海電廠)額定揚(yáng)程/ m1是中國國投集團(tuán)公司在廣西北海興建的- - 座大型海岸額定轉(zhuǎn)速/ (rmin)495燃煤火力發(fā)電廠。兩臺320MW汽輪發(fā)電動(dòng)機(jī)始建于最優(yōu)效率點(diǎn)流量/ (m'/s,5.5m2/s2003年，1°機(jī)組 于2004年11月投產(chǎn)發(fā)電，2*機(jī)組于最大軸功率/kW1 2002005年3月投產(chǎn)發(fā)電。兩臺機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)共配4臺軸功率(額定流量下) /kW9801017效率(%)8881600KLA-16型立式、轉(zhuǎn)子可抽式斜流泵。四臺循環(huán)泵總重/最大起吊重最/31/18水泵的電廠內(nèi)部編號分別為1A、1B、 2A. 2B。按設(shè)電動(dòng)機(jī)型號及廠家YKSL1250- 12/1730湘潭電機(jī)廠計(jì)，四臺循環(huán)水泵為汽輪發(fā)電動(dòng)機(jī)組提供冷卻水源。熱電動(dòng)機(jī)功率/kW季(4~11月) 四臺循泵同時(shí)運(yùn)行，能滿足兩臺汽輪發(fā)電壓/kV6電動(dòng)機(jī)組的冷卻需要:冷季(12~3月) 三臺循環(huán)水泵北海電廠4臺循環(huán)水泵自2005年投產(chǎn)運(yùn)行以來，循同時(shí)運(yùn)行，能滿足兩臺汽輪發(fā)電動(dòng)機(jī)組的冷卻需要。環(huán)水泵運(yùn)行不穩(wěn)定，振動(dòng)超標(biāo)是主要問題，進(jìn)行了多次1600KLA-16型泵主要由泵殼體部件和可抽部件檢修和調(diào)整，但循環(huán)水泵運(yùn)行振動(dòng)超標(biāo)始終沒有解決，組成。泵殼體部件由吸入喇叭口、外接管、安裝墊板、成為電廠安全運(yùn)行生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，需要對循環(huán)水泵進(jìn)泵支承板、吐出彎管組成。可抽出部件由葉輪室、葉行大的技術(shù)改造。輪、導(dǎo)葉體、主軸、潤滑內(nèi)接管、軸承支架、套簡聯(lián)軸改造后需達(dá)到以下目的:器、泵聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、賽龍導(dǎo)軸承.軸套、泵1)不改變原泵的基礎(chǔ)、聯(lián)接管路、配套電動(dòng)機(jī)。蓋、導(dǎo)流片等組成?？沙椴考腥~輪、主軸、軸套、聯(lián)2)延長泵的大修周期，由原來的2年增加到4年。軸器是旋轉(zhuǎn)零件。3)消除水力不平衡等原因引起的轉(zhuǎn)動(dòng)部件晃動(dòng)、泵體主要零部件材質(zhì)見表1，泵機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)出力不足、效率低下等早常缽陷..改浩后電動(dòng)機(jī)振動(dòng)要中國煤化工見表2。求<0.04mmHYHCNMH G68GM通用機(jī)械2013年第8期www.etjx.com電力通用機(jī)械GM |GI in Eletr Power I二、現(xiàn)存缺陷在電解液中就形成微電流，這就形成了海水對金屬材料經(jīng)北海電廠循環(huán)水泵房運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，并和北危害很大的一種電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。循環(huán)水泵配合表面腐海電廠循環(huán)水泵運(yùn)行、維修人員座談，得知循環(huán)水泵每蝕以后，定位誤差加大，定位誤差增加到- -定程 度后,次維修后兩年內(nèi)，循環(huán)水泵運(yùn)行出力正常，兩年后逐步循環(huán)水泵運(yùn)行的振動(dòng)也增加，振動(dòng)增加后軸套與導(dǎo)軸承出現(xiàn)泵機(jī)組振動(dòng)增加、聲音異?，F(xiàn)象，一但出現(xiàn)此種現(xiàn)之間磨損也加快，軸套與導(dǎo)軸承的磨損又加大了循環(huán)水象，就要對泵進(jìn)行維修。而每次維修檢查時(shí)發(fā)現(xiàn):導(dǎo)葉泵運(yùn)行間隙，這樣又引發(fā)循環(huán)水泵的更大振動(dòng)，導(dǎo)至循體部位的賽龍導(dǎo)軸承、軸套磨損嚴(yán)重.賽龍導(dǎo)軸承表面環(huán)水泵停工檢修。有龜裂現(xiàn)象、葉輪外緣磨損，葉輪室也有磨損現(xiàn)象，導(dǎo)1600KLA-I6型泵的設(shè)計(jì)模型是國內(nèi)20世紀(jì)80年葉體材質(zhì)出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。代普遍采用ML350- -500水 力模型，各種性能指標(biāo)-北海電廠循環(huán)水泵制造主要使用HT200Ni2Cr合金般，流量-效率曲線狹窄，流量-揚(yáng)程曲線陡降,在北鑄鐵、07Cr17Ni12Mo2奧氏體 不銹鋼。非加工表面涂以海電廠循環(huán)水系統(tǒng)中使用有些局限性。耐海水腐蝕的保護(hù)漆，循環(huán)水泵檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，保護(hù)漆表四、改進(jìn)措施面完好，沒有腐蝕現(xiàn)象，但有些加工表面就腐蝕嚴(yán)重,配合表面間隙加大，嚴(yán)重影響循環(huán)水泵安裝精度。循環(huán)水泵葉輪部位的賽龍導(dǎo)軸承和軸套負(fù)載大,循環(huán)水泵配套電動(dòng)機(jī)冷、熱季運(yùn)行時(shí)，電流變化不容易發(fā)生磨損破壞，要降低此賽龍導(dǎo)軸承和軸套的磨大，達(dá)不到預(yù)期的低電流目的。損，應(yīng)在此賽龍導(dǎo)軸承不遠(yuǎn)處即導(dǎo)葉體上部再設(shè)置- -個(gè)賽龍導(dǎo)軸承(見圖1)，分擔(dān)下賽龍導(dǎo)軸承負(fù)載，延長三、缺陷原因賽龍導(dǎo)軸承的使用壽命。從1600KLA- 16型泵結(jié)構(gòu)圖 上得知，該循環(huán)水泵軸有3段，共布置4個(gè)賽龍導(dǎo)軸承,葉輪上端的賽龍導(dǎo)軸承離上一個(gè)賽龍導(dǎo)軸承的間距較遠(yuǎn)。在正常情況下，循環(huán)水泵運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)主要是葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的，所以葉輪上部這個(gè)賽龍導(dǎo)軸承負(fù)載最大，磨損最嚴(yán)重。北海電廠地區(qū)在北回歸線以南，一年四季海水溫度較高，所以海生物繁殖快，而且海水中含砂也較多,顆改造前改造后粒硬度高，這些因素也加劇軸套與導(dǎo)軸承之間的磨損。圖1賽龍導(dǎo)軸承改造1600KLA- -16型泵是雙基礎(chǔ)安裝結(jié)構(gòu)泵組,從泵進(jìn)1. 4. 7.導(dǎo)軸承2. 6.導(dǎo)葉體3.5.主軸水喇叭口到電動(dòng)機(jī)頂部有19m多，從泵基礎(chǔ)到進(jìn)水喇叭循環(huán)水泵細(xì)長的泵體懸掛在泵基礎(chǔ)之下，循環(huán)水口有11m長，而這一-細(xì)長部分是懸掛在泵基礎(chǔ)之下，中泵運(yùn)行時(shí)極容易發(fā)生泵體左右晃動(dòng)現(xiàn)象，為了增加泵體間沒有支撐，所以穩(wěn)定性較差，容易引發(fā)循環(huán)水泵運(yùn)行.的穩(wěn)定性可在泵體的下部加設(shè)- -徑向支撐(見圖2) ，振動(dòng)。限制循環(huán)水泵運(yùn)行的擺動(dòng)，降低循環(huán)水泵運(yùn)行振動(dòng)值。HT200Ni2Cr合金鑄鐵是一種經(jīng)濟(jì)的耐海水材料。但此種合金鑄鐵使用時(shí)有個(gè)特點(diǎn)，即合金鑄鐵的鑄造表面耐海水腐蝕能力較強(qiáng)，但加工表面耐海水腐蝕能力就較差。因?yàn)殍T鐵加工表面有很多碳顆粒，這些顆粒在海水中能加快金屬材料的表面腐蝕。如果加I配合表面是兩種性質(zhì)差別較大的材料，如合金鑄鐵與奧氏體不銹鋼之間的加工的配合面，就更容易發(fā)生海水腐蝕破壞。因?yàn)楹Ｋ请娊庖?，而兩種不同性質(zhì)的金屬材料,它們各向古塏自的電位不同，電位不同就有電位差，這微小的電位差中國煤化工第73頁)fYHCNMH GGM通用機(jī)械2013年 第8期ww.etjx.co城建/水工業(yè)通用機(jī)械GMGUin Cinr Crorsrction & Mater Indutyr表3造成氣穴的現(xiàn)象分析情況解決辦法入口管路尺寸過小增加連接入口的管路尺寸水錘作用液體加速/減速縮短泵與液體供應(yīng)源之間的距離人口管道剛硬使用軟鋼絲配筋軟管吸收振動(dòng)和壓力峰值人口管道中彎道過多盡可能減少彎道的數(shù)量，并且保持彎管的角度小于90*液體溫度過高在旁通管路中安裝熱動(dòng)式調(diào)節(jié)閥:不要超過泵溫度規(guī)定值，用帶隔板的存儲槽替代閉合回路:針對高容量旁路確定槽的尺寸，壓力輸送高溫液體:保持箱體和房間的適當(dāng)通風(fēng)管路中漏氣檢查所有連接處:使用特氟隆膠帶根據(jù)泵輸出量確定槽尺一最少是 系統(tǒng)GPM的6~ 10倍:給槽安裝隔板，將液體中的氣體排出，并供應(yīng)槽攪動(dòng)將入口與排放口分離開來過濾器堵塞定期維護(hù)，并使用清潔的過濾器監(jiān)測堵塞;根據(jù)液體和泵的規(guī)格說明選用適當(dāng)篩眼尺寸的過濾器表3中所列的一種或多種情況可能會(huì)造成在線泵內(nèi)年來，完善各項(xiàng)管理制度,嚴(yán)格日常操作規(guī)范，及時(shí)進(jìn)出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備過早磨損、系統(tǒng)停機(jī)和額行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，確保污水處理穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，運(yùn)行效外的運(yùn)行成本。果良好，經(jīng)市環(huán)境監(jiān)測中心監(jiān)測，各項(xiàng)污染物均達(dá)到了污水控制標(biāo)準(zhǔn)，通過了環(huán)保驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了污水達(dá)標(biāo)零排六、結(jié)語放的要求。GM填埋場采用碟管式反滲透污水處理新技術(shù)運(yùn)行三(收稿日期: 2013/05/20) .(上接第69頁)表3 SM350- - 550型斜流泵試驗(yàn)數(shù)據(jù)合金鑄鐵與奧氏體不銹鋼之間因電位不同，在海流量/ (m'/h) | 1 762 |15751511 |1 442 |1 262|1135 1015水中就產(chǎn)生電位腐蝕，解決這一問題的辦法就是在這兩揚(yáng)程/m4.12| 7.18 | 8.35| 9.22 11.75 12.95 | 13.58軸功事/kW30.49 | 37.27 40.17 | 40.89 47.01 49.64 46.0種材料的配合面加一- 層絕緣材料，阻止它們之間的電流效率(%)64.82 | 82.63 l 85.48 | 86.34 85.9083.50 81.46流動(dòng)，電位腐蝕就解決了。具體方法是在導(dǎo)葉體與外接表4換算至北海電廠循環(huán)水泵性能 曲線管的配合面、在兩軸承支架與外接管的配合面加襯- -層丁腈橡膠，加襯橡膠后，再按原尺寸進(jìn)行機(jī)加工，保證流量/ (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原零部件之間的聯(lián)接精度。軸功率/kW 670.2 819.2 883.4 898.5|1 033.51 090.81 012.4水力模型和生產(chǎn)產(chǎn)品的開發(fā)和優(yōu)化。首先對現(xiàn)有效率(%)| 66.44 84.6987.61 88.5| 88.0 85.6 83.5的水力模型進(jìn)行匯編，篩選出好的水力模型，用CFX軟件對該模型泵內(nèi)水流全過程進(jìn)行分析總結(jié)，測算出泵內(nèi)五、結(jié)語流場速度、壓力分布及變化，根據(jù)這一組組變化的數(shù)據(jù)國投北部灣發(fā)電有限公司主循水泵通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)行分析判斷，找出不合規(guī)律的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)進(jìn)，選用新的材質(zhì)，使用最先進(jìn)的水力模型，配以先進(jìn)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)完成后，再用CFX軟件分析修改，再交付的加工裝備及加工工藝保障，可以減小振動(dòng)，延長大修生產(chǎn)進(jìn)行模型制作驗(yàn)證，得到更好的水力模型。SM350期，降低維護(hù)成本，增大出力，提高效率。-550型模型泵就是用這種方法研制出來的，其測試數(shù)據(jù)見表3，換算至北海電廠循環(huán)水泵性能見表4。參考文獻(xiàn)用SM350 - 550型模型泵改造后，泵體尺寸與原[1]關(guān)醒凡軸流泵和斜流泵[M].北京:中國字航出版1600KLA- 16型泵可以相配。泵的外殼可以不用修社, 2009. GM改，而且導(dǎo)葉體將用奧氏體不銹鋼焊接，又解決了原導(dǎo)(收稿H期.2013/06/08)葉體在海水中出現(xiàn)碳化缺陷。中國煤化工MHCNMH G2013年 第8期ww.wvjx.comGM通用機(jī)械73