125MW机组全容量锅炉给水泵的几项改进.pdf

2 0 0 8年 4月 第 3 6 卷 第 2期( 总第 1 9 5期) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Ap r 2 0 08 Vo 1 3 6 No 2 ( S e r No 1 9 5 ) 1 2 5 MW 机组全容量锅炉给水泵的几项改进 I mpr ov e me nt o n Fe e d - wa t e r Pu mp o f Fu l l Ca p a c i t y Bo i l e r i n 1 2 5 M W Un i t 冷壮 家 ， 李智刚 ， 张俊 然 ( 国 电吉林 热 电厂 ， 吉林 吉林 1 3 2 0 2 7 ) 摘要 ： 针对 国电吉林热 电厂 1 2 5 Mw 机组 T D G 型给水泵存在漏泄 、 循环不畅、 冷油器水侧堵塞严 重等故 障， 通过 改进机械 密封结 构、 轴封密封水系统 、 工作冷油器及润 滑冷油器端盖结 构， 安装泵体 密封压盖和冷 油器 冷却水过滤 装置 ， 使给水泵运行稳定 、 可靠 而经济 ， 现在 清扫冷油器只需 2 O 3 0 mi n ， 提高了工作效率 。 关键词 ： 给水泵 ； 轴封装置 ； 密封压盖 ； 冷油器 ； 技 术改造 中图分 类号 ： T K2 2 3 5 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 0 8 ) 0 2 0 0 4 9 0 2 如果机组的给水泵频繁出现故障 ， 耗资大， 又影 响机组 正 常运行 。国 电吉林 热 电厂 2台 1 2 5 MW 机 组各配备 2台 TD G5 6 0 1 8 0型电动调速给水泵 ， 该 泵组主要应用于热电联产 1 2 5 Mw 汽轮发 电机组， 为 1 0 0 全容量 ， 用于热力发 电厂给水系统输送锅 炉给水 ， 可满足锅炉各种负荷工况下的运行 以及负 荷调节要求 。 给水泵采用双壳体全抽芯包式结构 ， 调 速方式采用降速调速方式 。 自投入运行以来 ， 给水泵 漏泄及缺陷频繁， 降低了泵的性能 。为此， 对 给水泵 进行了多处技术改进， 以提高设备经济性， 确保给水 泵 的经济 运行 。 1 存在问题 由于给水泵结构存在弊端， 使其经常发生故障。 给水泵 内、 外客体之间的密封结构采用利用给水压 力 自紧式密封结构 ， 给水泵启停频繁 ， 泵体温差变化 大 ， 各结合面频繁漏泄 。机械密封漏泄 ， 大量的密封 水进入轴瓦的润滑油 内， 造成油 内进水， 破坏油质 ， 磨损轴瓦等零部件 。密封水系统不合理 ， 循环不流 畅， 使机械密封动静环过热磨损 ； 冷油器水侧堵塞严 重， 偶合器油温升高快 ， 多次达到温度报警值 。冷油 器端盖体积大 ， 拆装检修困难 ， 工作量大 ， 耗时长 ， 不 能在短时间内恢复给水泵运行或备用 。1年内给水 泵机械密封动静环损坏 4次， 轴 封漏泄 1 5次 ， 因油 温过高清扫冷油器 2 3次。给水泵频繁停运检修 ， 影 收稿 日期 ： 2 0 0 8 一 O 1 1 7 作者简介 ： 冷壮家( 1 9 7 4 一 ) ， 男 ， 工程师 ， 从 事汽轮机 运行 工作 。 响设备稳定运行 。 2 改进措施 2 1 轴封装置改进 1 2 5 MW 机组 给水泵轴封采用 的是机械密封和 螺旋密封结构 。 原 L T J型机械密封是整体组装在泵 体轴封位置， 动环靠 6 个 内六方螺栓固定在轴上， 旋 转时动静环靠弹簧力使工作面闭合 ， 静环容易卡涩 ， 不能有效与动环密封， 造成轴封漏泄。 机械密封动静 环之间有一定的预紧力 ， 才能达到密封效果。 预紧力 过小 ， 使动静环工作面因转子窜动而受影响 ， 不能完 全紧力闭合而密封， 造成机械密封漏泄 。 根据密封结构及原理 ， 对机械密封结构进行改 进。 取消原有的机械密封结构组件 、 螺旋密封套和冷 却密封铜套 ， 采用 内装静止 、 旋转式双端面平衡型机 械密封 ， 见图 1 。在密封腔内密封水压力和弹簧力的 作用下 ， 迫使浮动环 的密封端面紧密贴合在旋转环 的密封面上 ， 由弹簧作用力推动压环 ， 压环推动静环 以及介质压力作用使静环与动环紧密接触， 防止密 封介质从密封摩擦面间漏泄 ； 动环密封圈靠轴套压 紧力防止介质从动环与轴或轴套之间泄漏； 静环与 其 密 封 圈 由密 封压 盖 压 紧 ， 防止 被 密 封介 质从 静 环 与密封压盖间泄漏。正常运转时， 靠动、 静环密封端 面间形成的液压水膜来阻止高压水的泄出。改造后 可有效防止机械密封漏泄 和磨损 ， 从而达到密封的 49 维普资讯 2 0 0 8年 4月 第 3 6卷 第 2期( 总第 1 9 5期) Apr 2 O O 8 Vo 1 3 6 No 2( S e r No 1 9 5 ) 静环 壳体 图 1 机 械 密 封 结构 简 图 作用。 调整改进机械密封预紧力， 组装机械密封前 ， 根 据机械密封结构， 测量组装机械密封部位轴的跳动 允许偏差 0 0 2 mm， 轴套端部与旋转环配合端面 跳动允许偏差为0 0 1 mm。 动、 静环密封端面的瓢 偏 不 大 于 0 0 2 mm， 测量 校 核 机 械 密封 装 配 尺 寸 ， 对浮动环、 旋转环要测量并核算预紧力， 在静环座装 好卡簧的情况下， 测量值一般在 6 7 mm。根据机 械密封 的浮动环、 旋转环 的尺寸核算 ， 若预紧力过 小 ， 则 在 浮动 环 座 内加 垫 片 ， 使测 量 值 增 加 到 1 1 1 2 mm， 防止浮动环受弹簧力的影响而造成卡涩。 经 测量并校核， 浮动环内径过小与内套发生摩擦卡涩， 改进为将浮动环 内径车削增大 0 5 0 mm， 另外将浮 动 环 内 含 密 封 圈 由 声 1 6 0 mm 3 1 mm 改 为 声 1 6 0 mm3 5 mm， 加 强密 封效果 。 2 2 安装泵体密封压盖 由于给水泵启停频繁， 定期切换运行 ， 运行时泵 体温度能达到 1 5 0以上 ， 而备用或停运时泵体温 度只在 8 0左右 ， 泵体温差变化较大 ， 使泵体 内零 部件受热不均 ， 容易造成泵体内间隙过大 ， 各处密封 圈老化， 结合面产生泄漏 。 8 、 9号机全容量给水泵采 用筒袋式全抽芯结构 ， 泵体低压侧无密封压盖， 依靠 泵 芯止 口处 的 Y 形 和 O 形密封 圈来 密封泵体 ， 这样 会不可避免地产生泵体漏泄。 根据这一泵体结构， 进 行了技术改进， 在泵体低压侧设计安装密封压盖 ， 并 在结合面增加 O形密封圈来密封端盖， 有效解决了 泵体端盖漏泄问题 。 2 3 改进轴封密封水系统 在 原 轴 封采 用 的密 封水 系统 中 ， 1档 密 封水 是 螺旋密封使用的回水， 2档密封水是机械密封动、 静 环使用的回水 。 由于泵轴封腔体 内高压水较多， 泵随 50 机组负荷需要而调节转速 ， 使轴封腔体内密封水不 能及时排 出， 且密封水靠 1 、 2档回水阀门的开度进 行控制回水量 ， 随负荷变化而调节不及时 ， 会造成机 械密封漏泄和损坏。 根据轴封密封水的系统原理 ， 并 按照 改进 的机械 密封 结构 ， 将 原 1档 和 2档密 封水 取消， 改为由泵体 内平衡装置泄漏 的压力水作为机 械密封的循环密封水 ， 使用外部 4 0凝结水通过换 热器冷却密封水 ， 密封水做循环使用， 并将凝结水回 收至凝汽器。改造后机械密封使用的密封水系统见 图 2 。 器 凝 结 水 图 2改 造 后 密封 水 系统 示 意 图 2 4 安装冷油器冷却水过滤装置 由于水源地建在松花江岸边 ， 为开式循环 ， 给水 泵冷 却水使用 的循环 水水质 较差 ， 水 中含泥沙量 大 ， 杂草、 沙粒堵塞冷油器铜管频繁 ， 给水泵运行不到 1 个月 ， 润滑冷油器、 工作冷油器就发生冷却水堵塞现 象， 冷却水流量逐渐变小 ， 达不到冷却效果， 使油温 升高 ， 达到 7 5时报警 ， 达到 8 0时给水泵保护动 作， 引起供水 中断 ， 影 响机组 的安全运行 。根据统 计， 冷油器每月因泥沙、 杂草堵塞 3 4次。 为了降低 检修人员的劳动强度 ， 减少冷却器的清理次数， 提高 冷却水水质， 在冷油器入 口水管安装冷却水罐及过 滤 网 ， 并 在滤 网两边 安装 2只手 动 D N1 5 0 P g 2 5闸 阀， 以控制清理滤网的开关 。 通过计算冷却面积设计 加工 图纸 ， 以小于 2 mm 的孔径选 择滤 网 ， 通 过 过滤 网的过滤作用 ， 可有效提高冷却水质量， 防止冷油器 铜管堵塞 。 及时清理过滤网， 保证冷却器冷却水的压 力， 达到冷却效果 ， 使其安全稳定运行。通过合理改 造 ， 不仅减少了人力、 物力 的大量投入， 而且提高了 给水泵 的安全运行 ， 彻底消 除了给水泵油温 高 的 现象 。 2 5 改进工作冷油器端盖结构 由于工作冷油器水侧端盖是一整体 ， 端盖体积 大 ( 直径声 8 5 0 ram， 有2 4 个M2 O 螺栓) 。 在清扫冷油 ( 下转 第 5 6页) 维普资讯 2 0 0 8年 4月 第 3 6卷 第 2 期( 总第 1 9 5 期) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Apr 2 0 0 8 Vo 1 3 6 No 2( S e r No 1 9 5 ) 路严重老化或线路 T接负荷过多， 严重降低其转带 负荷能力或已不具备转带其他一次变负荷的能力。 C 部分一次变无 6 6 k V备 自投装置。 3 应采取措施及建议 针对电网中存在的问题， 要防止发生一次变全 停事故 ， 有效降低 系统运行风险， 需要从电网长期规 划、 近期老 旧设备改造及 日常运行管理等各个方面 采取措施 。 3 1 加强网架建设 电网网架 的加强是保证电网可靠运行、 对用户 连续可靠供电 的根本保证 ， 对 2 2 0 k V 及以上 电压 等级的一次系统 ， 加强网架建设能够提高系统安全 稳 定水 平 ， 提 高 抵 御 各类 扰 动 的能 力 ， 同 时应 减 少 2 2 0 k V末端变电站 ， 提高供电可靠性。 对 6 6 k V 系统， 特别是负荷较集中的中心城市 地区， 应增加系统容载比、 加强 6 6 k V联络线建设 ， 以提高检修或事故情况下 系统互相转 带负荷 的能 力， 同时也提高 6 6 k V 系统对高电压等级系统的支 持能力。 3 2 加大老旧设备改造力度 站用电是系统发生事故时， 快速处理故障、 恢复 系统的重要保障。 应对站用电源进行改造 ， 站用电源 应全部由 6 6 k V系统供电， 同时应至少具有备 自投 功能、 由不同系统供电的 2路电源。 在老旧设备改造过程 中， 应加大对线路老化、 线 径较 细 的 6 6 k V 联 络线 的 改造力 度 ， 同时应 防 止在 负荷快速发展时期 ， 在 6 6 k V联络线上“ T” 接负荷， 降低联络线转带能力的情况发生。应在各一次变安 装 6 6 k V 联络线 自动投入装置 ， 以保证在 2 2 0 k V 系统发生全停 时， 能够将部分或全部负荷由联络线 转 带 出去 。 3 3 加 强 日常运行管 理 加强 日常设备巡视维护和倒闸操作管理是保证 设备健康水平 ， 防止人为误操作， 降低系统运行风险 的重要手段 ， 应加强安全意识、 严格操作制度， 实行 精确复制 ， 杜绝误操作事故的发生。 在检修作业安排时， 若某一电压等级系统 由于 检修作业， 降低系统运行可靠性时， 另一电压等级系 统不应安排检修任务 。 ( 上接 第 5 O页) 器时， 必须全部拆卸端盖， 才能清扫冷油器 内的泥 沙、 杂草等 ， 造成冷油器拆装繁琐 ， 工作量大 ， 耗时多 达 2 3 h， 使给水泵不能及时恢复备用状态。针对 以上问题， 对冷油器端盖结构进行技术改进 ， 将冷油 器前后端盖增加清扫孔， 清扫孔端盖直径j 5 2 3 0 mm， 有 4个 M1 6 螺栓。 重新设计加工润滑冷油器 出入 口 水侧壳体结构， 由整体式结构改为分段式， 在清扫时 不必拆卸端盖， 降低 了工作强度 ， 减少了工作量 ， 提 高了工作效率 。 2 6 改进润滑冷油器端盖结构 润滑冷油器入 口水侧端盖结构复杂， 拆装不方 便， 检修困难 ， 容易损坏部件 ， 不能有效及时清扫检 修， 影响给水泵稳定运行 。 润滑冷油器入口端盖与出 入 口管成一体 ， 结构复杂不合理 。清扫冷油器时 ， 拆 装检修工作量大 ， 不能尽快清扫恢复给水泵运行。 根 据冷油器外部尺寸 ， 重新设计加工入 口端盖 ， 增加入 口短 节 。改进前后 对 比结构见 图 3 。 5 6 ( 编辑李健平) l l I ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， a 改进前 b 改进后 图 3 润滑冷油器端盖结构改进前后对比 3 结束语 通过对 1 2 5 Mw 机组给水泵进行技术改造 ， 使 给水泵运行稳定可靠 ， 避免 了各种故障的频繁发生， 现在清扫冷油器时只需 2 0 3 0 mi n即可完成 ， 提高 了工作效率； 解决了轴封漏泄， 保证给水泵偶合器油 温正常， 有效提高了给机组运行可靠性、 经济性。 ( 编辑郝竹筠) 维普资讯