炉水循环泵及其冷却系统说明书.doc

炉水循环泵及其冷却
系统说明书

产 品 型 号： SG—1025/18.3—M837
产 品 型 号： 1025t/h亚临界控制循环锅炉
编 号： 837—1—8616
编 制： 王 智 昶
校 对： 徐 南 洪
主任设计师：
审 核： 徐 琴
批 准：吴 国 明

中 华 人 民 共 和 国
上 海 锅 炉 厂
1995年 4月

说 明

对于炉水循环泵（简称炉水泵）应包含两方面的内容，其一是炉水泵设备本身，其二是为炉水泵配套的冷却系统，两者结合一起才构成一个完整体。没有冷却系统，炉水泵无法使用。
关于炉水泵设备本身（包括泵体与电机两部分及其附属的仪表装置等）是由泵的制造厂家完成配套出厂，而冷却系统则由锅炉制造厂承担设计并配套供货。故炉水泵的说明书也由两部分组成，第一部分是有关炉水泵设计本身的（包括技术性能、结构介绍、设备保养、安装、运行、维修等）由泵厂提供，上锅厂将其转化后供给用户，第二部分是关于冷却系统说明书（即本说明书）则由上锅厂进行编写，主要是结合上锅厂提供的炉水循环泵冷却系统加以阐明，用户可在此基础上再进一步制订具体的操作规程。

目 录

1. 概 述
2. 防 止 泵 内 空 气 的 滞 留
3. 泵 的 初 始 充 水 及 排 气
4. 水 压 试 验
5. 泵 启 动 的 准 备
6. 工 地 试 验
7. 化 学 清 洗
8. 泵 的 投 运
9. 泵 的 停 用
10. 泵 的 疏 水
11. 运 行 检 查
12. 检 修 前 的 安 全 措 施

1 概 述

1.1 锅炉机组水循环系统是以投运三台循环泵中的二台即能带满负荷进行设计，另一台泵可作为备用、若单台泵运行则锅炉负荷必须减低到MCR（最大连续出力）的60%，即连续运行负荷在60%MCR以下，可以单台泵投运，若所有循环泵都停转，则不允许锅炉运行。
三台泵可任意切换，当二台泵运行时，若任一泵出现故障则通过自控装置能自动切换到另一泵工作，此时如备用泵启动条件不满足，在5秒钟内不能启动时，则自动降负荷至60%MCR，在此期间水循环仍然安全。如无泵运行，则通过与循环泵压差测量仪表连锁的主燃料跳闸起保护作用而自动停炉（MFT）。根据CE公司技术资料故障而备用三泵又一时启动不了，会影响到锅炉的负荷变化，即是说若三泵运行，则即使一台泵故障而停用，对负荷毫无影响，这种运行方式偏于保守，当然三泵运行时对厂用电耗有所增加，但耗电有限，通常可不加计较。
从锅炉水循环角度考虑，不论投运三泵、二泵、一泵，任何运行方式都可保证安全。

1.2 炉水泵电机的冷却系统由高压管路和低压管路两部分组成。
高压管路与炉水泵电机腔体相连接，其流通的水按其不同的工作阶段有不同的作用目的，分别称为充水（Filling、Water）,而在低压管路中流通的则始终是低压冷却水（L、P、Cooling、Water）和高压冷却水（L、P、Cooling、Water）。
（a） 充水和清洗水
水源取自凝水泵出口的低压冷凝水母管，泵电机在安装或检修后，必须先对高压管路进行冲洗，直至管路冲洗干净合格后才能与电机相连。接着对电机充水，并进一步对电机进行冲洗，直到电机冲洗合格，在此期间，电机尚未升压，故此时的充水和清洗水不需高压，但进入电机的水有一定要求，故要控制水质。
（b） 高压冷却水
冷却水从泵电机的底部进入，经电机下端的推力轴承带动輔助叶轮，以建立循环的流动，继而流过电机的转子和定子绕组及轴承间隙，从电机上端的出水口流出。温度升高了的电机冷却水（亦称高压一次水）再经外置的热交换器高压侧将热量传给低压侧的低压冷却水（亦称低压二次水），然后被冷却过的高压一次水再返回进入电机，如此周而复始，形成闭路循环流动。在正常运行情况下，高压一次水作闭路循环，不需要补充水，但当系统中偶有某处泄漏而使电机内循环水量不足，导致电机的温度升高时，则由高压冷却水应紧急注入补充，以维持电机的温度限止值。
高压冷却水来自给水泵出口的高加前的给水管道，温度较高，不可直接进入炉水泵电机，必须经过冷却器（34），使温度降至49℃以下才可进入电机。
（c） 低压冷却水
低压冷却水不参与电机的直接冷却，而是用来冷却高压一次水的，故对其水质的要求不及高压水的严格，通常可采用电厂循环系统的冷却水，要求无腐蚀性，无沉淀物，以免产生水垢，影响冷却效果。并要求低压冷却水的进口温度小于38℃。
低压冷却水有三路途径：一路接入（35）热交换器，以冷却电机的高压一次水，第二路接入（34）冷却器，以冷却电机循环回路的补充水，第三路接向炉水泵的隔热体，以带走隔热体的热量。
（d） 过滤器
在冷却系统的流程中设置了（33）（6）过滤器。两种过滤器布置在管路的不同部位分别担负着不同的过滤任务。
#33过滤器设定在高压冷却系统的入口总管上，三台泵合用，其目的为过滤高压给水管道可能带来的锈蚀杂质。#6过滤器设在电机的闭路冷却回路中，当高压冷却水在长期连续不断的循环中，有可能滋生微小杂质而对电机绕组和轴承带来不利。在正常运行时，电机的高压冷却水做闭路循环，不需充水，故#33过滤器也不需投用，而#6过滤器则连续地长期投用。#6过滤器带有差压监控装置，在清洗或更换过滤器芯子时，可将过滤器临时投入旁路，不影响炉水泵的正常运转。

1.3 仪表
每台泵上配有下列仪表指示或记录用：
（a） 电机腔温度计④（水泵一起供货）。当电机腔出口温度超过55℃时，温度触电就触发报警，入超过60℃则由温度计的第二触电触发循环泵解列。
（b） 电机腔热电偶⑤（水泵一起供货）。供控制室连续记录及控制。
（c） 低压冷却水管路中接于泵冷却器的流量指示器（60）（由设计报警。院配置），如果流量低于规定的最低值，则在控制室声光报警。
（d） 低压冷却水管路中接于泵隔热体的流量指示器（61）（由设计院配置），如果流量低于规定的最低值，则在控制室声光报警。
（e） 每台泵由二只差压指示发送器（38）和一只差压控制器（39）（三泵合用），这些仪表须与自控系统协调，根据泵的差压值来触发报警和燃料解列。
（f） 电机冷却水回路过滤器上的差压指示器是用来指示过滤器的清洁度，当滤网污染达一定程度，过滤器差压升高到规定值就触发报警，此时就需对过滤器进行清洗。过滤器⑥的接点整定值按泵厂提供的说明规定。
（g） 装在泵壳体上和泵前汇合集箱上的热电偶（36）和（37），其用途是测定两者的温度差，在热态锅炉启动某台冷却泵时，泵壳和炉水间允许最大温差为56℃，此温差限制作为泵启动的联锁条件之一。

2 防止泵内空气的滞留

倒置式炉水循环泵（电机置于泵的下端）的设计在布置结构上已大大减少了泵内贮存空气的危害，然而仍必须留心及采取合理措施防止泵内滞留气穴。由于轴承与电机绕组的间隙很小，即使贮存很少量的空气也会破坏这些部份润滑和冷却而导致严重损坏。
在运行前，循环泵充水时，空气容易贮存在高压冷却水系统内。当冷态启动和在低压条件下初始运转时，空气就可能排到泵内。为了减少泵内的气穴，应注意下列两点：
（a） 在泵启动前必须按照规程（在后面陈述）正确地充水和排气，如果电机内无水运转，；轴承将立刻遭到破坏。
（b） 任何时侯电机腔内都应保持充水。因此在炉水泵安装或疏水后应按照“泵的初始充水和排气”的要求将干净凝结水注入各泵。
为了减少锅炉内的气穴，应采取下列措施：
（a） 缓慢地给锅炉进水，应从锅炉机组的底部进水
（b） 确保省煤器再循环阀、省煤器排气阀和锅筒上所有排气阀全开。
（c） 泵启动前，确保锅筒高水位，最好到水位表的顶部，当泵被启动后保持适当的水位。

3 泵的初始充水及排气

所有冷却水管路，充水和清洗水管路和泵冷却器的高压侧在与循环泵连接之前，必须将内部的氧化皮、焊渣等杂质冲洗干净。要严格防止垃圾杂质进入泵电机体内。
为了消除任何可能产生的气穴，在对泵进行充水时须小心操作，以排除泵内的空气。从电机底部向上充水，
充水速度应缓慢约每分钟2.5升，遵照下列操作：
（a） 确保低压冷却水的阀（42）（43）（44）（45）（46）（49）（50）开着。并保持低水流量计进口阀（47）（51）开着[通常流量计旁路阀（48）（52）是有关的]。
（b） 确保泵出口阀（2）是关着。
（c） 关闭旁路阀（8）（接于出口阀（2）出口的）。
（d） 打开旁路阀（8A）（接于出口阀（2）进口的）、排气阀（11）和疏水阀（10）。
（e） 打开隔热体疏水阀（21）。
注：隔热体疏水阀（21）能使炉水从出口阀旁路及泵平衡管通过旁路阀（8）流到隔热体进行再循环，这股水流有助于防止在泵的叶轮下面聚积氧化铁沉淀物，有助于降低炉水在隔热体中的氧化铁浓度。通常阀（21）是开着的进行再循环，并由节流孔（31）来限制炉水再循环的流量，过份的再循环流量会导致增加泵的轴向推力而损害轴承
（f） 关闭疏水阀（16）和打开阀（41）（18）（13）（15）（22）（28）以接通充水管路，通过阀（22）使充水管路排污以保证充水管路没有杂质。
调整阀（28）的开度，测量阀（22）的排放量，使其稍大于规定的充水流量。在调整阀（28）完毕后，关闭阀（22）并上锁，然后打开阀（23）。
注：对泵充水用的水必须是除氧的凝结水，充水温度应高于4℃，低于49℃，每次在打开阀（23）进行充水或清洗泵电机之前应执行上述程序。

（g） 通过阀（23）（7）缓慢地对泵充入凝结水。
（h） 当从疏水阀（10）开始排出不含空气的水流时，关闭（21）。继续充水到阀（10）再次排出不含空气的连续水流后，关闭（10）。继续充水直到排气阀（11）排出无空气的水流时，随后关阀（11）。此时对泵注水结束，锅炉可以上水，锅炉上水时出口阀（2）和旁路阀（8）（8A）均开启，连通管阀（24）打开。
（i） 当泵和锅炉已充水完毕，按“泵启动的准备”内容进行检查，并使电机点转5秒钟，然后停15分钟后再点转5钞钟，如此重复三次，使聚集在泵体及高压冷却水系统中的空气逸出，使之在锅炉中扩散消失。
注：在锅炉上水及三次点动排气期间，应维持冲水。
（j） 关阀（8A）（8）（23）（15），使泵与冲水清洗水系统隔绝。
附注1． 装于循环泵排气管路和疏水管路的漏斗，应能方便地看到排出的水流并应便于采水样。
附注2． 有一根温度平衡连接管与各泵旁相连接，在此连通管上各点总是有流量而不能被隔绝。当任何一台泵在运转时，保持连续的炉水循环通过备用泵，以使备用泵壳具有同样的炉水温度，这样可避免用泵壳启动时遭受热冲击，同时以加热下降管，避免管因温度不一致而引起过大的差胀应力。
附注3． 止回阀（25）为防止阀（23）、（16）误操作而造成炉水倒流进入电机。
附注4． 充水或清洗水温（见温度计3）任何时候都不应超过49℃。
附注5． 如果在泵内已充水后而锅炉需疏水，则在锅炉疏水前必须将泵出口阀（2）关闭，以避免炉水有沉淀物聚积在泵壳内。

4 水压试验

锅炉本体的初始水压试验应在电机体未装上前进行，此时参加水压试验的泵壳体有专用的水压堵板密封。由于泵壳体内是空敞着，可打开各泵的出口阀（2）以使锅炉内均匀地充水。
在水压试验完成并将锅炉水放掉后，遵照下列程序清洗下降管和汇合集箱，以防污秽物进入泵腔。
（a） 用清洗水从锅筒向下冲灌到各下降管，此时下水包的疏水阀应打开。
（b） 检查汇合集箱的清洁度。
（c） 关闭泵出口阀（2）并按照泵制造厂说明书的安装要求装上电机体。
（d） 清洗并安装高压充水和清洗管道及泵冷器。
（e） 按照“初始充水及排气”的要求用除盐水或凝结水对泵和电机充水。整个泵全部安装之后，泵电机需与锅炉一起进行水压试验时，通常泵承受的压力不超过泵的设计压力，遵照下列程序：
a 保持对各泵进行连续的清洗水量（清洗水量：4.92升/分）防止锅炉的注水进入泵电机内。
b 当锅炉满水后，关闭（23）（15），切断进各泵的清洗水量。
c 确保阀（8）（8A）开，对锅炉施以水压试验压力，此时泵和泵的高压管道也就受到同样的压力。
水压试验后，泵内应保持充满着水。如逢结冰环境温度，必须采取防护措施。
对泵的水压试验压力为常温下泵的设计压力（不得于21℃）。所有接点，密封面和焊缝应承受试验压力且持续足够时间以便全面检查螺栓，垫圈等接口的严密性，不应有泄漏、泪珠或水滴发生。

5 泵启动的准备

泵启动前必须满足下列各点：
（a） 确认泵已注满水并已排除空气。
（b） 确认阀(42)(43)(44)(45)(46)(47)(49)(50)(51)开着且低压冷却水流量符合要求值,并阀(7)开,阀(9)关。如果在热备用情况下启动泵，则阀（8）（8A）（21）要打开。
检查电机腔出口温度报警值和跳闸值是否正确，检查所有仪表的性能是否完好，确保汇合机箱和泵壳之间的温差不超过56℃。

6 工地试验

每台泵在出厂发运前都经过精确的电气、水动力和机械性能试验，然而在工地仍需进行下列检验这些泵经过装运和安装后工作情况是否良好，（参见“运行检查”内容）。
（a） 按照“泵启动的准备”所述内容，满足要求。
（b） 打开阀（8）（8A）（10）使贮积在出口阀内的空气逸出，待疏水阀（10）排出不含空气的水时关闭阀（11）并打开充水管路阀（15）（23）对泵进行清洗，直到锅筒压力升到2-07MPa(21Kg/cm2),随后关排气阀（11）和充水管路阀（15）（23）。
（c） 打开出口阀（2）
附注：出口阀（2）是一种“浮动”活塞型截止止回阀，阀的“开”和“关”根据阀杆的“出”还是“进”的位置决定。当泵在运转时，二只出口阀总应是打开着的，决不可使一只阀开着而另一只关着，且该二只阀决不可在半开位置，而总是要么全开，要么全关。
（d） 启动泵，当泵启动时与泵连在一起的出口阀必须打开否则泵壳内的锅炉水几分钟内温度就骤然升高，在启动泵时，监视差压指示器，压差将会立该升高就应停泵。电机启动时间大致为一秒钟，如果在五秒内电机启动不了，则应关掉电机，并让其停20分钟，检查启动失败的原因，随后再启动。
（e） 检查泵的噪音水平。泵在运转时可用监听泵壳及电机壳，探听是否有碰擦或过大的轴承噪音，并用振动检测仪把振动数值记录下来以便与今后的读数值比较而判断运转情况有否恶化。

7 化学清洗

锅炉在进行煮炉或酸洗间应连续不断地用清洗冷却水对各台电机进行清洗，清洗冷却水的压力致比泵出口压力高0.2～0.3MPa。这样可保证使电机腔高压冷却水稍有一些泄漏到泵壳中去，以防止污染的炉水进入电机体内。建议在进行化学清洗期间装设临时性刻度值较低的压力表代替压力表（29）（30）。
操作顺序如下：
（a） 检查“泵启动的准备”所列内容
（b） 通过阀（15）和（22）对清洗和充水管路
进行排污，随后在化学清洗期间打开阀（23）和连续不断地对泵进行清洗，清洗水流量：4.92升/分.由于在清洗和充水管路上没有流量指示装置,其流量可由下述方法来确定：
（1） 关阀（23），开阀（22），调节阀（28）的开度，目测判断（用量杯来量水），控制其疏水量在5.7升/分钟。
（2） 关阀（22），开阀（23），由于电机内的压力高于大气，因此进入电机的实际清洗水量要比5.7升/分钟稍小些。进入电机的清洗水或充水温度任何时侯不应超过49℃、（1200F）,可通过阀（43）（44）的开度来调节进入冷却器（34）的低压冷却水流量。
（c） 打开为保持化学清洗液循环而选定的某台泵的出口阀（2）。
（d） 启动泵。
（e） 在化学清洗完成后，按下列顺序停泵：
（1） 停电机后，仍保持清洗水量。
（2） 关出口阀（2），保持阀（8）（8A）开着。
（3） 待锅炉疏水后，打开排气阀（11）和疏水阀（21）（10）使泵壳疏水。
（4） 关掉阀（10）（21）使泵壳重新充水。
（5） 当阀（11）排出水时，重新打开阀（10）（21）使泵壳底部如此反复进行直到所有化学溶液从泵内完全排除。
（6） 对泵壳再充水，到阀（11）排出不含气的水为止。电机应总是以充水状态贮备着，要定期检查电机腔内的液体状况。
（7） 关阀（15）（23）。
（8） 如果装有临时压力表，则将它拆除更换。

8 泵的投运

（一） 锅炉冷态——泵冷态（锅炉启动）。

（1） 检查“泵启动的准备”所列各项内容，并满足自控联锁启动条件。
（2） 启动泵（参见“运行检查”）。
（3） 启动期间应保持电机的清洗水量，直至锅筒压力升到2.07MPa(21kg_cm2)为止。
注：
1） 推荐锅炉启动最初投运二台泵，待机组并网后，锅炉压力、温度稳定时再启动第3台泵，此泵应作热备用处理。
2） 泵运行期间，阀（21）必须保持常开。

（二） 锅炉热态——泵热态并有压力（热备用）

（1） 确认泵出口阀（2），阀（8）（8A）(21)和低压冷却水阀（42）（43）（44）（45）（46）（47）（49）（50）（51）均开着。
（2） 检查“泵启动的准备”所列各项内容。
（3） 锅筒水位处于高水位。
（4） 泵壳温度与进口集箱的温差在56℃之内。
（5） 同一台炉水泵停止后，再启动的时间间隔应大于10分钟。

9 泵的停用

（一） 锅炉热态——泵暂停作热备用。

（1） 停掉电机
（2） 仍保持出口阀（2）和低压冷却水阀（42）（43）（44）（45）（46）（47）（49）（50）（51）均开着。
（3） 开阀（8）（8A）（21）。
（4） 打开过滤器旁路阀（9），以加强冷却器的虹吸作用。

（二） 锅炉冷态——泵处于冷态备用

（1） 保持出口阀（2）和低压冷却水阀均仍开着
（2） 如果停泵需保持相当一段时期，而泵内又注满着水，则应按常规加以检查，并对备用泵每月至少开动10分钟。

10 泵的疏水

若为了检修而需将泵疏水，则必须先停炉和进行锅炉疏水。
在锅炉得到冷却并将炉水放掉后，才可对泵和电机相继疏水
（a） 在泵疏水之前电机腔的温度应已低于49℃。
（b） 通过阀（11）和阀（8A）(10)(21)使下降管、汇合箱和泵壳进行疏水。只有当泵壳已疏水之后，才能打开阀（16）（22）使电机腔体进行疏水，绝不可通过电机腔去疏泵壳内热的炉水。

11 运行检查

（一） 电流

电流应是稳定的且符合泵厂说明书规定的限定值。出现较高的电流读数或电流波动就说明运转不正常，可能是轴承表面发生局部卡涩，通常这种情况下还伴有振动。

（二） 绝缘电阻

绕组绝缘电阻随着温度而有变化，应在冷态时（水温20℃）进行测量，并保持接线盒内部干燥。
注：每次锅炉冷态启动泵前必须测量绕组绝缘电阻，电阻值应符合泵厂说明书的规定值。

（三） 电机腔温度

正常情况下电机腔出口温度应低于55℃，可由温度计（4），热电偶（5）得到指示。当温度达到55℃就报警，此时应立即调查下列可能引起高温的原因（而不要首先就停泵）：
1） 给电机注入高压清洗水，以补充电机循环回路的冷却水量。
2） 检查低压冷却水系统（流量够否，温度如何，管路有否泄漏和堵塞）。
3） 检查电机腔高压冷却水系统有否泄漏及过滤器（6）的差压。
4） 检查温度传感元件及报警装置是否失灵。
注：应定期检查电机高温报警，跳闸整定值。
5） 检查轴承有否噪音、振动等异常现象。若处于热备用的泵发生报警，则启动该泵以加速其内部高压冷却水流动，再检查温度升高的原因。

（四） 泵进出口压差

泵进出口压差降低将会影响锅炉水循环安全运行，下列原因可引起压差降低：
（1） 出口阀可能未全开
（2） 阀门有泄漏
（3） 有效净正吸入压头（NPSH）较低
（4） 由于泵的过度磨损而使泵的效率降低，应对泵装置进行一次检查。

（五） 低压冷却水

在锅炉启动前就应给泵的冷却器和隔热体提供低压冷却水，直到锅炉停炉且待泵被冷却后才能终止。当低压冷却水有故障时，必须在四分钟内将辅助（备用）冷却水供上。

（六） 高压清洗水

供给电机的高压充水和清洗水温度在任何情况下不应超过49℃。在锅筒压力低于2.07MPa(21Kg/cm2)及锅炉上水、化学清洗期间，对泵电机连续清洗。如果水量应能以补偿泄漏而稳定电机腔温度。但要调节好高压清洗水流量，如流量过大将会导致冷却水进入泵壳而使泵壳产生不良的温差，如流量不足则不能保持电机温度低于整定值。如因检修而急需泵体卸压，规定每5分钟的冷却速率不超过19℃。

（七） 仪表

定期检查并记录温度、压差、电流、振动及过滤器（6）压差，读数等运行情况。

12 检修前的安全措施

在对泵或电机进行维修之前，必须遵守下列安全措施：
（a） 确保电机的电源已被隔绝，并在供电接头和电机接线盒上挂有标签。
（b） 确保泵已完全卸压，随后按前述要求将泵内或电机内的水疏掉。
（c） 当锅炉尚呈热态情况下拆卸泵体—电机体时（内部的水应已疏掉），谨加小心，因泵体内部可能还留有残余热水，当电机自泵内拆出时会随之溢出烫伤工作人员。
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