600MW機(jī)組A和B給水前置泵電流差異原因分析及改進(jìn)措施

譚劍

摘 要：火力發(fā)電廠給水系統(tǒng)前置泵的工作效率與其電動(dòng)機(jī)電流是成反比例變化，前置泵的工作效率高低對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有著不可忽略的影響。該文針對(duì)茂名臻能熱電有限公司#7機(jī)組A、B前置泵運(yùn)行中電流出現(xiàn)差異的現(xiàn)象，通過(guò)一系列的試驗(yàn)分析，找出導(dǎo)致A、B前置泵電流差異的主要原因，并提出相應(yīng)的解決和改進(jìn)措施，最終消除這種差異現(xiàn)象，降低了廠用電率。

關(guān)鍵詞：給水前置泵 電流差異 沖蝕 效率

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（c）-0025-02

茂名臻能熱電有限公司1×600 MW“上大壓小”#7機(jī)組，為東方汽輪機(jī)有限公司制造，型號(hào)：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，型式：超臨界、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、三缸四排汽、雙抽汽凝汽式汽輪機(jī)，#7機(jī)組配置2臺(tái)50%BMCR容量的汽動(dòng)給水泵，用于機(jī)組正常運(yùn)行，每臺(tái)汽動(dòng)給水泵各配置一臺(tái)型號(hào)為QG400/300CW的前置泵，為沈陽(yáng)透平機(jī)械股份公司制造，前置泵為臥式單級(jí)雙吸渦殼式水泵，設(shè)計(jì)揚(yáng)程132 m，額定流量1267 m3/h，最小流量251 m3/h，工作電壓6 kv，轉(zhuǎn)速1480 r/min，額定工況效率82%。

2臺(tái)前置泵自投運(yùn)至今，都發(fā)生過(guò)泵殼腐蝕穿孔噴汽的現(xiàn)象，經(jīng)多次補(bǔ)焊處理正常。從2015年6月開始，A、B前置泵電動(dòng)機(jī)電流出現(xiàn)差異，B前置泵電流比A前置泵電流大3～5 A左右，差異不是很明顯，但這種差異隨著時(shí)間的推移越來(lái)越大，至2015年9月已達(dá)到10～11 A左右。由于這種電流差異不正常，不但影響著設(shè)備的安全運(yùn)行，還影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為找出A、B前置泵電流出現(xiàn)差異的故障原因，展開一系列的分析試驗(yàn)。

1 #7機(jī)A、B前置泵電流差異原因分析

針對(duì)#7機(jī)A、B前置泵目前運(yùn)行的情況制定以下原因分析。

1.1 電流測(cè)量誤差

懷疑A、B前置泵電動(dòng)機(jī)電流互感器CT二次側(cè)及電流變送器測(cè)量有誤差，在A、B前置泵電動(dòng)機(jī)6 kV就地開關(guān)柜保護(hù)裝置顯示的電流數(shù)值乘以其變比，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與DCS顯示數(shù)值基本相等，排除了電流測(cè)量有誤差的可能。

1.2 汽動(dòng)給水泵最小流量閥內(nèi)漏

若B汽動(dòng)給水泵最小流量閥閥芯內(nèi)漏，勢(shì)必造成B前置泵給水流量增加，電流相應(yīng)增加，使A、B前置泵電動(dòng)機(jī)電流出現(xiàn)差異。為此，通過(guò)以下試驗(yàn)檢查A、B汽動(dòng)給水泵最小流量閥內(nèi)漏的情況。

給水流量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)：兩前置泵出口為流量孔板測(cè)量，兩汽泵出口為DCS邏輯折算得出，機(jī)側(cè)給水母管總流量也為DCS邏輯折算得出。

通過(guò)以上3個(gè)表進(jìn)行計(jì)算分析：

（1）當(dāng)A汽泵最小流量閥前、后電動(dòng)隔絕門全關(guān)時(shí)，從表1、表2中，兩前置泵出口總流量的變化：（Q1-Q3）+（Q2- Q4）≈0。結(jié)論：A汽泵最小流量閥關(guān)閉時(shí)基本嚴(yán)密。

（2）當(dāng)B汽泵最小流量閥前、后電動(dòng)隔絕門全關(guān)時(shí)，從表1、表3中，兩前置泵出口總流量的變化：（Q1-Q5）+（Q2- Q6）=（488-446）+（486-453）=75 t/h。結(jié)論：B汽泵最小流量閥關(guān)閉時(shí)內(nèi)漏，泄漏量約75 t/h。

（3）從表1、表3中，兩前置泵總電流的變化：

（I1-I3）+（I2-I4）=（37.7-36）+（47.9-46.6）=1.7+1.3=3 A。結(jié)論：B汽泵最小流量閥內(nèi)漏量75 t/h折算成電流為3A，也就是說(shuō)，在#7機(jī)B前置泵電流比A前置泵電流大10～11A里，有3 A是由于B汽泵最小流量閥內(nèi)漏造成的。

綜上分析，#7機(jī)B前置泵電流比A前置泵電流大10～11 A，扣除3 A是由于B前置泵最小流量閥內(nèi)漏造成外，剩余的8 A就很可能是B前置泵工作效率偏低造成的。

1.3 B前置泵工作效率低

2016年1月對(duì)#7機(jī)B前置泵進(jìn)行解體大修檢查，解體后發(fā)現(xiàn)B前置泵驅(qū)動(dòng)端泵蓋的高壓側(cè)（出水室）與低壓側(cè)（進(jìn)水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環(huán)多處沖蝕嚴(yán)重，不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動(dòng)，渦殼壁也有多處被沖蝕的現(xiàn)象，根據(jù)這種現(xiàn)象分析，首先是不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動(dòng)，密封間隙增大，高壓側(cè)（出水室）泄漏至低壓側(cè)（進(jìn)水室）水流量增大，高壓側(cè)水壓為2.0 MPa左右，低壓側(cè)水壓為0.7 MPa左右，兩者壓力達(dá)3倍，通過(guò)密封間隙節(jié)流后水流速更高，高速水流對(duì)不銹鋼密封環(huán)及隔離段擋套產(chǎn)生強(qiáng)大的沖刷力，長(zhǎng)期的沖刷致使不銹鋼密封環(huán)及隔離段擋套被沖蝕，高壓側(cè)（出水室）泄漏至低壓側(cè)（進(jìn)水室）的泄漏量也越來(lái)越大，B前置泵電流也相應(yīng)增大。

顯然易見，運(yùn)行中的B前置泵的高壓側(cè)（出水室）與低壓側(cè)（進(jìn)水室）發(fā)生短路，出水竄入進(jìn)水室，是造成B前置泵出力不足，工作效率低的直接原因。

2 改進(jìn)措施

（1）針對(duì)B前置泵泵殼原材料為鑄鋼，容易被腐蝕，泵殼也累次發(fā)生過(guò)腐蝕穿孔，采取更換不銹鋼泵殼，以提高其抗腐蝕、汽蝕的能力。

（2）針對(duì)B前置泵驅(qū)動(dòng)端泵蓋的高壓側(cè)（出水室）與低壓側(cè)（進(jìn)水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環(huán)的沖蝕部位，進(jìn)行打磨、清潔，再采用鑄鋼焊條進(jìn)行補(bǔ)焊及修銼、研磨。圖1、圖2、圖3為補(bǔ)焊修復(fù)后的隔離段擋套、不銹鋼密封環(huán)及裝復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

（3）針對(duì)B前置泵驅(qū)動(dòng)端泵蓋的高壓側(cè)（出水室）與低壓側(cè)（進(jìn)水室）之間隔離段擋套不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動(dòng)，使用安裝螺紋護(hù)套，在螺絲孔當(dāng)中安裝螺紋護(hù)套，螺紋護(hù)套有消除應(yīng)力，增強(qiáng)螺紋緊固的功能，并且，螺紋護(hù)套還有抗震與抗沖擊力的功能，解決螺絲的松動(dòng)問(wèn)題。

（4）修復(fù)B汽泵最小流量閥閥芯，減少最小流量閥的泄漏量，消除由于最小流量閥閥芯內(nèi)漏造成B前置泵的電流增加。

3 改進(jìn)效果

（1）2016年01月26日，B前置泵整體裝復(fù)，投入運(yùn)行。27日A、B汽動(dòng)給水泵并泵運(yùn)行，A、B前置泵運(yùn)行電流恢復(fù)相等。

（2）B前置泵電流降至正常后，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。B前置泵電流總降幅達(dá)10 A，6 kV電動(dòng)機(jī)一年可節(jié)省電量為：P=UIcosθ×24×365=1.732×6 000×10×0.95×24×365=864 822 kW·h。一年可節(jié)省資金約為：864 822 kW·h×0.5元/kW·h=432 411元。

4 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)致A、B前置泵電流出現(xiàn)差異的因素較多，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況制定的原因分析是可行的，通過(guò)上述一系列的試驗(yàn)，找出A、B前置泵電流差異的主要原因是B前置泵工作效率低所致，而造成B前置泵工作效率低是其高、低壓水室密封環(huán)處泄漏引起，經(jīng)采取相應(yīng)地改進(jìn)措施，最終徹底消除A、B前置泵電流差異的現(xiàn)象，恢復(fù)了B前置泵的設(shè)計(jì)工作效率，減少了B前置泵工作電流，降低了廠用電率，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王殿武.汽輪機(jī)設(shè)備檢修[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

[2] 劉立，流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)[M].中國(guó)電力出版社，2007.

[3] QG400/300CW升壓泵安裝說(shuō)明書[Z].沈陽(yáng)水泵股份有限公司，2012.

[4] QG400/300CW升壓泵使用說(shuō)明書[Z].沈陽(yáng)水泵股份有限公司，2012.