300MW汽轮机汽动给水泵机械密封损坏原因及处理.pdf

5 第11卷 (2009年第3期)电 力安全技 术 某电厂300MW汽轮机组正常运行情况下的给 水方式为：1台100%负荷汽动给水泵供锅炉用水， 1台50 %负荷的电动给水泵做备用。这种给水方式 在机组的运行过程中具有操作方便、 经济效益高等 优点， 但要求汽动给水泵必须保证能长时间安全运 行。如果其在检修安装及运行操作调整时存在隐 患，就可能会严重影响机组的出力甚至造成事故。 1事故经过 2007- 12- 15T10：20，某电厂 2号汽轮机组发 “汽动给水泵吐出端机械密封水温度高 I 值”报警， 机组运行人员立即将负荷由280 MW减至220 MW。 检查发现就地机封水温最高为83 (机封水温80 报警， 85汽动给水泵跳闸)， 现场确认这是由汽动 给水泵非驱动端机封漏水引起的， 经运行人员调整 负荷后温度降至68 。随后减负荷至180MW，启 陈定兴 （湛江电力有限公司，广东 湛江524099） 300 M W汽 轮 机 汽 动 给 水 泵 机 械 密 封 损 坏 原 因 及 处 理 动 2号机组电动给水泵运行。12:30，2号机组进行 汽- 电泵切换，正常后停运 2号机组汽动给水泵进 行检修处理。2007- 12- 18T20:10，2号机汽动给水 泵更换机械密封后恢复正常运行。 2解体检查情况 2 号机组汽动给水泵停运后进行解体检查，发 现非驱动端机械密封有严重磨损现象， 静环密封面 已磨损约5mm， 动环有一整圈细小裂纹， 且动静环 均有偏磨现象。 检查还发现机封压缩弹簧长短不一致， 弹簧压 缩后造成静环的受力不一致而出现偏磨现象。 3原因分析 3.1机封可能出现干磨现象 汽动给水泵在设计安装时处于一个较高的位置 Ji anxi uwei hu 检 修 维 护 可采用的台板基础处理方法有： (1) 将基础完全打掉重新做基础。该方法所需 时间长、费用高。 (2)将预埋钢板下的混凝土打掉找平， 用斜垫铁 将预埋钢板垫牢固后，进行二次浇灌。该方法工序 烦琐，所需时间较长。 (3) 将钢制台板用混凝土整体浇灌在内，直接 增加钢制台板刚度。该方法简单，所需时间短，费 用也不高。 最后采用第 3种方法对电机台板进行了处理。 在对电机台板进行浇灌前， 在台板两侧及后侧 中部上方用氧乙炔器割开1个长方孔(因箱体前部被 减速机基础挡住无法浇灌和开孔)，尺寸为400 mm 300 mm。开此长方孔的目的是使箱体内外混凝 土联接为一体，有利于增强台板刚度。在台板顶部 纵向开1 个长方形孔，尺寸为 400 mm 200mm。 开此孔目的是在浇灌箱体内混凝土时， 能从开孔处 把箱体内的混凝土浇灌到台板顶部。 混凝土的浇灌 尺寸为三侧面大于钢制台板，高度与钢制 台板顶部齐平，并在电机脚板螺栓孔处留个槽以 便上电机螺栓。 浇灌混凝土前先将需要浇灌部位的地面用錾子 打毛，并用水将其冲洗干净。然后用 250号混凝土 进行浇灌，浇灌时加早强剂，使混凝土尽快达到使 用强度。 采用混凝土整体浇灌后， 6号甲带运行平稳， 电 机振动降到 0.02mm，运行至今电机振动幅度没有 再增加。 3结束语 此次对 6号甲带电机振动的处理是成功的。但 要注意的是，电机振动与普通转动设备有所不同， 必须考虑电机的特殊性。另外用三点法做动平衡 时，用公式计算出的应加重量并不准确，只能作为 参考。 实际应加重量需在计算重量的基础上进行调 整。此外，试加重量的选择也非常重要，试加重量 太重有可能会引起振动过大，造成设备损坏，太轻 又可能无法找到平衡位置及平衡重量， 一般情况下 试加平衡重量偏轻选择较为安全。 (收稿日期：) 4 200 mm 12008- 08- 17 第11 卷 (2009年第 3期)电 力安全技 术 6 上， 泵体内很容易产生气体(空气或汽化后的蒸汽都 会在高处积聚)， 机械密封冷却水有一排空气门， 每 次起泵前都要进行放空气，如气体不能及时放干 净，机封动静环旋转时就容易出现干磨现象。 汽动给水泵检修后移交运行时， 运行人员在暖 泵时打开机械密封水室排空气阀门， 此时泵处于冷 态，工业水也已投入，大部分空气被排出，一小部 分空气溶入密封冷却水中。 但由于密封冷却水温度 较低， 暖泵需一定时间， 随着泵体温度逐渐升高， 溶 入水中的空气将析出，如果不再打开排空气阀，析 出的气体将会在机封水室积聚。 特别是当设备存在 一些原因不能及时启泵时，积聚空气将越来越多， 从而使水泵启动时机封短时间内出现干磨， 机封动 静环因高速摩擦温度急剧升高。此时，机封水室内 的气体被压缩而从动静环接合面处排出， 泵体内的 给水迅速补充。当给水进入动静环接合面时，机封 处骤泠，动静环温度迅速下降，而动环材质为碳化 钨，性能脆硬，温差过大容易产生细微裂纹。 3.2机封动环表面出现裂纹 机封动环因温度急剧变化表面出现裂纹， 产生 裂纹的动环高速旋转很快将静环磨损， 磨损后压紧 力不够， 导致机封漏水变大， 如果动环裂纹已贯穿， 则马上会出现漏水情况。 3.3机封弹簧变形 机封弹簧长短不一， 导致机封偏磨， 产生漏水。 机封弹簧在长期高温及高负荷下工作极易发生变 形， 通过测量发现， 旧弹簧比新弹簧短了12mm， 继续使用容易使静环不垂直， 动静环接触面产生张 口。如果在弹簧力作用下无法消除张口，机封马上 就会泄漏；如果该张口已消除，但由于各处的弹簧 力仍不一样，动静环还会发生偏磨，加快机封磨损 速度， 缩小机封寿命。 另外， 由于旧弹簧变短了， 为 了调整到原设计的压紧力， 就必须要增加调整垫的 数量，而垫片越多，机封的平行度越难保证。 3.4机封材质问题 该汽动给水泵机封在运行不到1个月的时间内 出现严重磨损。 虽然该汽泵机封安装使用克兰机封 的安装方法不当， 但同样的安装方法以前使用寿命 不少于3 年，且电汽泵机封在近 2年来也多次出现 故障，说明机封本身存在质量问题。 3.5检修安装工艺不当 该台汽泵机封安装一直使用克兰机封的安装方 法，使用+5 计算公式来计算加减垫片量进行 调整。 而厂家技术人员现场确认该泵机封应使用克 罗曼机封,其安装只须保证 2个数据即可。如果这2 个数据现场不符合， 则控制调整弹簧压缩量在89 mm 范围。由于一直使用克兰机封的安装方法，可 能存在过度压缩弹簧的现象，加速了机封的磨损。 4暴露问题 (1) 对汽泵机械密封水排空气存在工作疏忽问 题。运行人员在暖泵完成后准备启泵前，未能再进 行一次机械密封排空气的操作。 (2) 汽泵机械密封安装方法及安装数据未经过 水泵生产厂家的书面确认。 对于一些重要检修工艺 不够认真严谨，单凭检修经验检修。 (3) 机械密封安装工艺不细致。对机械密封的 弹簧自由长度未进行检查， 或虽检查但只更换部分 变形严重的弹簧， 造成弹簧再次使用后新旧弹簧压 缩变形不一致。 (4) 备件质量验收流于形式。购买的机械密封 质量差，只有外观检查，无材质质量检验方法。 (5) 技术监督不力， 对重要辅机的运行方式、 检 修过程，监督不够细致深入。 5预防措施 (1) 运行人员应加强对机封冷却水排放空气的 工作，不仅在汽动给水泵检修后注水时要放空气， 在汽动给水泵停下来再启动时也要放空气。 且为了 防止放完空气后重新产生气体，应在泵冲转前 10 min 进行一次彻底的放空气工作。此工作应在运行 规程及给水泵启动操作票中明确规定。 (2) 检修人员在日常检修维护中应加强对机封 冷却水磁性滤网的检查清洗工作， 确保管路清洁无 堵塞。 (3) 检修人员在日常检修维护中应及时对变形 的弹簧进行更换， 有条件时应在更换机封的同时更 换弹簧。 (4) 在给水泵检修作业指导书中增加给水泵机 封冷却水磁性滤网的检查清洗及机封弹簧长度及压 紧力检查等内容， 明确规定机械密封安装方法及安 装数据，提高检修工艺。 (5) 咨询水泵厂家，以文件的形式确认汽泵机 械密封的安装方法及注意事项。 加强检修技术人员 汽泵机械密封安装的培训工作，提高安装工艺。 (6) 加强技术监督， 特别应加强备品备件验收、 检修工艺流程、 运行调整等过程中的技术监督工作。 (收稿日期：) Ji anxi uwei hu 检 修 维 护 4 d e-9 2008- 08- 24