FK5G32型给水泵润滑油中带水的原因分析及处理措施.pdf

第 3 3卷 第5期 2 0 1 1年 5月 华 电技 术 Hu a d i a n T e c h n o l o g y V0 1 3 3 N o 5 Ma y 2 01 1 F K 5 G 3 2型给水泵润滑油 中带水的原 因 分析及处理措施 黄城 ( 广东粤嘉电力有限公司， 广东 梅州5 1 4 0 0 0 ) 摘要： 广东粤嘉电力有限公司三期工程21 3 5 MW机组配备的4台给水泵运行 中均出现不同程度的油中带水现象， 对设备进行了详细分析 ， 找出了导致油中带水的主要原因， 对给水泵的轴承油挡进行了改造 ， 彻底解决了该问题。 关键词： 给水泵； 密封水 ； 轴承油挡； 气密封油挡 中图分类号： T M 6 2 1 文献标志码 ： B 文章编号： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 5 1 0 2 1 机组概况 广东粤嘉电力有限公司三期工程 5 ， 6机组为 1 3 5 MW 超高压、 中间再热 、 双缸双排汽 、 单轴 、 冲动 凝汽式机组 ， 分别配置 2台给水 泵。给水泵为上海 电力修造 总厂生产 的 F K 5 G 3 2型锅炉调 速给水泵 组， 技术参数为： 进口流量， 5 0 5 m h ； 出口流量， 4 8 3 m h ； 进 口温度 ， 1 5 8； 密度 ， 9 0 9 2 k g m ； 进 口压 力 ， 1 3 MP a ； 出 口压力 ， 1 7 MP a ； 扬 程 ， 1 7 5 0 m； 效 率 ， 8 0 ； 转速 ， 4 6 4 0 r m i n 。 2 缺 陷原 因分 析 广东粤嘉 电力有限公司 5， 6机组 4台给水泵 自投产以来 ， 给水泵润滑油不同程度地出现油中带 水的现象， 运行中有时需同时开启滤油机才能保证 给水泵 的运行。经该厂检修人员和运行人员共 同分 析， 确认润滑油中带水的原因是： 给水泵在负荷和转 速变化时 ， 密封水 至凝汽器 u形水封 回水不畅 ， 当 溢水腔室内的水积聚较多或 密封水水量过大时 ， 密 封水就会沿旋转轴流动 ， 进一步越过挡油环进入轴 承油室内。 3 给水泵密封水 工作原 理 为防止泵 内的给水沿水泵轴端漏 出， 在给水泵 轴端采用冷凝水注入轴套进行密封的形 式 ， 轴套采 用螺旋密封结构， 螺旋密封轴套和衬套分别车制相 反的螺旋槽， 当密封水进入螺旋密封轴套时， 在水泵 的旋转下， 将密封水送入泵内， 保证泵在运行时密封 水不进入泵内而泵送水不泄漏 出来 。 给水泵密封水源采用本机组凝结水泵出 口凝结 收稿 日期 ： 2 0 1 01 22 0 ； 修回日期： 2 0 1 1 0 1 2 0 水 ， 凝结水经过滤网到密封水调节阀作为主泵螺旋 密封水源 ， 到前置泵机械密封作为动静环冷却水源。 进入给水泵密封水 的压力 通过压力调整 阀进行调 节 ， 注水压力大于卸荷水压力 0 1 0 MP a 。 冷凝水 注射到密封腔 内以后 向泵送 水方 向流 人 ， 在卸荷环内与外漏的泵送水相遇 ， 在那里 由管子 联通到前置泵进 口， 只要密封水 压力保持高于前置 泵进 口压力 ， 就不会从密封腔里漏出热水 。 还有一些密封水沿着迷宫密封间隙经节流降压 后流出泵外 ， 经 U形管到凝汽器 。由于轴封 回水采 用无压的重力 回水 ， 当机组负荷 、 真空发生变化且水 泵变负荷时 ， 密封水回水会出现短时不畅的现象 ， 未 回收的密封水经溢水腔室流出泵体外 ， 当溢水腔室 内的水积聚较多或密封水水量过大时， 密封水就会 沿旋转轴流动 ， 进一步越过挡油环进人轴承油室内， 造成润滑油系统 中大量带水。 4油中带水的危害 ( 1 ) 润滑油带水使轴 瓦油膜不易形成 ， 在转子 高速旋转下 ， 油、 水分子间的凝 聚力减小 ， 油膜容易 被破坏 ， 转子会 与轴瓦产 生摩擦 ， 使 轴瓦脱胎 或化 瓦 ， 造成事故停泵。 ( 2 ) 润滑油带水 使油质恶化 ， 轴与轴 瓦间流体 温度场不均 ， 不 能及 时 、 迅速地带走轴 系传来 的热 量 ， 造成化瓦或脱胎 ， 危及水泵安全。 ( 3 ) 润滑油中带水减小了油分子间凝聚力的连 贯性和持续性， 降低了润滑支撑效果 ， 使油膜不稳 定 ， 机组轴系振动加剧 。 ( 4 ) 如果乳化液沉 积于油循环系统 中， 就会妨 碍油的循环， 影响散热， 造成供油不足， 容易导致轴 承烧瓦。 ( 5 ) 润滑油乳化使油的氧化加速， 酸值升高， 产 5 2 华 电技 术 第 3 3卷 生较多的氧化沉积物 ， 从而延迟 了润滑油 的破乳化 时间， 造成恶性循环 。 5 水泵密封油挡改造 原给水泵油挡的密封 l生能差 ， 主要原因是该油挡 设计时只考虑了阻挡轴承室内的润滑油泄漏 ， 并未考 虑密封水会倒流人轴承室内。当密封溢水腔室内积 聚较多密封水时 ， 密封水沿轴流动 ， 进一步越过挡油 环进入轴承油室内， 造成润滑油系统中大量带水 。 6机组 A给 水泵前 、 后 轴承 油挡原 结构 形式 为： 只有 3道密封齿 ( 其 中 1道供 回油用 ) ， 且密 封 齿面为4 m m宽的平面， 没有齿尖， 密封齿与轴套间 隙达 0 7 m m， 密封水 回水室的存水容易通过油挡密 封池间隙进人轴承而污染润滑油质。现将 6机组 A给水泵前 、 后轴承油挡更换为气密封油挡 ： 将油挡 轴向长度 由原来 的 3 5 mm加长至 5 5 m m， 密封齿 由 原来 的3道齿改为 1 1 道齿( 油侧 8道 ， 水侧 3道 ) 油 侧齿与水侧齿间外圆凸肩留一个凹槽作为供气腔 室， 并沿四周均布钻 4个 4 m m的通孔； 将轴套更 换为相应长度的新件 ； 在给水泵前 、 后轴承油挡轴承 座各加装 1 个进气接管并分别钻 1个 4 m m 的通 孔进入供气腔室 ， 该通孔应避开供气腔室四周均 布 的通孔。 原给水泵前 、 后轴承座密封水溢水腔室正底部 各只有 1 个 1 6m m的排水 口， 容易造成虹吸 ， 导致 前 、 后轴承座密封水溢水腔室排水不畅 ， 满水进入油 室污染油质 。分别在给水泵前 、 后轴承座密封水溢 水腔室底部排水 口的两边各钻 1个 1 6 m m 的排水 口( 2个排水 口呈 3 0 。 夹 角) ， 当轴承座密封水 溢水 腔室有水流过时能有效破坏虹吸 ， 从而避免 了轴承 座密封水溢水框室满水窜入油室而污染油质 。 根据 A给水泵气密油挡改造的需要 ， 从机组仪 用压缩空气储能罐出口总管处接出一路 2 5 m m的 不锈钢压缩空气管道至 A给水泵 ， 并安装总阀及滤 水器 。进人给水泵前 、 后轴承前分别安装调节分门 与压力表进行气压控制 ， 分门后转接 8 m m不锈钢 管进人轴承气密封油挡， 运行时提供 0 1 M P a的压 力气源。 F K 5 G 3 2型 给水 泵油挡改造 图如 图 1所示 ， 现 场安装图如图 2所示 。 - 8 一 一 1 0 + 0 1 0 一I I l J 一 6 一 1 1 。 J l ， J l 二 Z I I l I l l 【 g 窖 。 昌 g l l 昌 号 穹 一 0 一 一 - 0 0 。 。 l 1 b b l l 7 k l 0 一 7 1 1 1 1 n I u UL _ J UUu l 1 J 5 一 5 5 一 图1 F I G 3 2型给水泵油挡改造图 图 2 现场安装 图 6 改造效果 其余 原轴承密封采用迷宫式密封， 靠调整密封齿与 轴的间隙大小来 防止 密封水流入 和轴承 内油 的 冒 出 ， 当密封水积聚较多时 ， 部分密封水会随着轴的旋 转流入轴承内， 造成油中带水现象。新改造的气密 封油挡 ， 在原迷宫密封 的基础上增加 了密封齿 的数 量( 3齿改为 1 1 齿) 并改变了密封齿的分布结构， 在 密封齿中通人压缩气源， 有效阻挡了密封水进入轴 承 内。 气密封油挡 的1 1 道密封齿不是 ( 下转 第6 9 页) 第 5期 徐斌， 等 ： 玻璃钢在烟囱防腐方面的应用 6 9 表 2 环氧乙烯基酯树脂与金属耐化学腐蚀性能比较 F R P 也有缺点， 当温度高于 1 0 0时， 其各项指 标均有明显下降， 因此 ， 不适用于较高烟温。 对于无烟气旁路脱硫系统 ， F R P内筒烟 囱是一 个较好的选择。在国内， 华能北京热 电厂烟 一塔合 一 脱硫改造 中使用直径为 57 m 的 F R P制作 烟道 和烟囱； 华能辛店电厂二期工程烟囱改造使用 F R P 内筒烟囱； 华 电天津军粮城 电厂五期项 目和天津东 北郊 电厂的烟道也采用 F R P制作 ( 如图 2所示 ) 。 图2 天津东北郊电厂3 0 0 M W 机组的烟道工程 4国内 F R P烟 囱应 用的发展 方 向 在相当长的时间内， 我国仍将以燃煤发电为主。 每年都有大批燃煤火 电机组投运 ， 随着环保标准的 不断提高和深入贯彻， 部分电厂的脱硫烟气旁路将 取消 ， 湿烟 囱的数量将进一步增加 ， 所 以， F R P烟 囱 在国内有巨大的发展空间。 国外 F R P烟 囱技术发展 已有几十年的历史 ， 应 用较为成功。国内 F R P烟囱还处 于起步阶段 ， 根据 现阶段 国内发展 的现状 ， 还需解决 以下几个 问题 ： ( 1 ) 需 要有 专业 的企 业和研 究机 构深 入研究 F R P材料在湿烟 囱方 面的应用。需对 F R P的大容 器结构强度计算 、 材料配 比、 接 口黏结剂 的选择 、 加 工制作和成型工艺等进行研究。短时期 内， 可以引 进 国外先进 、 成熟的技术 ， 通过消化 、 吸收后 ， 最终国 产化 。 部分企业 已有风力发 电叶片制作经验 ， 可将 部分经验应用于 F R P烟 囱。 ( 2 ) 需要解决 F R P烟 囱的安装问题 。现阶段我 国建设的燃煤机组容量较大， F R P烟 囱截面一般也 较大， 为保证在合理的工期内完成安装 ， 需要对 F R P 的安装工序进行研究 ， 包括所需的机械器具、 施工工 序、 注意事项等。对于国内大型电力安装企业， 尤其 是有安装钢烟 囱经验 的企业 ， 在短时间 内掌握其技 术应该难度不大。 ( 3 ) 需要 示范 工程 作先 导。通 过示 范工 程应 用 ， 总结材料配比、 制作 、 施工工艺、 检修维护等方面 的经验 。 ( 4 ) 行业监 管部 门需制 定 F R P烟 囱相关 的规 程、 规范， 以便相关企业按标准执行。 5 结束语 F R P材料耐腐蚀性能优异 ， 目前 国内应用业绩 较少。从国外应用业绩来看， 其性价比高， 全寿命成 本最低， 安装后可免维护， 与烟囱同寿命。随着我国 环保要求的逐步提高 ， 特别是脱硫旁路 系统 的逐步 淘汰 ， F R P内筒烟囱的应用前景将十分广阔。 参考文献 ： 1 周至祥 火电厂烟气湿法脱硫技术手册 M 北京： 中国 电力 出版社 ， 2 0 0 6 2 黄建中 材料的耐腐蚀性和防腐数据 M 北京： 化学工 业出版社 ， 2 0 0 2 ( 编辑 ： 刘芳) 作者简介： 徐斌( 1 9 7 8 一) ， 男， 黑龙江七台河人， 工程师， 从事脱硫工 艺的研究和设计方面的工作( E m a i l X U b i n c h e c t o m c n ) 。 田利娟( 1 9 7 9 一) ， 女， 黑龙江齐齐哈尔人， 工程师， 从事 脱硫工艺的研究和设计方面的工作。 ( C 0 0 00 00 ( 上接第 5 2页) 简单的平均分配 ， 而是根据气密封 原理分为里 8道 、 外 3道 ， 并在油挡密封齿内通入压 缩空气， 在气体通入的时候 ， 气体排出的方向正是来 水方向。该设计方案能很好地解决给水泵进水严重 的问题， 该密封形式在国内是首次使用， 在实际运用 中取得了良好的效果， 为今后类似形式的水泵轴承 密封提供了宝贵的经验。 7 结束语 广东粤嘉电力有限公司对 6 机组 A给水泵油 挡进行改造后 ， 有效地防止了轴 承油 中带水现象的 发生， 避免了给水泵润滑油 中带水现象 ， 对保证给水 泵的安全运行具有重要 的意义。 ( 编辑 ： 刘芳) 作者简介 ： 黄城( 1 9 7 3 一) ， 男， 广东梅州人 ， 技师， 从事汽轮机辅机 检修方面的工作( E ma i l ： h u a n g c h e n g g d y d t o m) 。