电厂300mw机组给水泵选型和试运行情况分析

电厂300MW机组给水泵选型和试运行情况分析摘　要：为了保证给水系统和整台机组的安全运行，介绍了给水系统的设计、设备选型，以及广安电厂一期工程试运行阶段中，给水泵出现的一些问题、处理方法和防止对策，可供国产300MW机组给水泵选型、调试参考或借鉴。　　关键词：给水泵；选型；调试；对策　　广安电厂一期工程为2×300MW国产机组。汽轮机由东方汽轮机厂设计制造的亚临界机组，锅炉由东方锅炉厂设计制造。给水泵配置选用2×50％汽动给水泵，加1×50％电动调速泵（启动备用泵）。给水泵包括前置泵系沈阳水泵厂引进德国KSB公司技术设计制造。小汽轮机由北京汽轮机厂制造，液力偶合器由奥地利VOLTH公司原装进口。1号、2号机组分别于1999年10月28日，1999年12月25日完成168h连续试运行后移交电厂管理。从两台机组调试及试运行阶段情况看，给水泵及其设备质量基本达到了系统设计要求，但在调试、试运行过程中亦发生了不少问题。以下就给水泵系统设备选型、系统布置及调试、试运行过程中出现的问题作一初步的分析探讨。1　给水泵选型1．1　给水泵配置选择　　300MW机组的给水泵系统配置通常有如下几种方案：①1×100％MCR汽动泵或电动泵加1×50％MCR电动泵；②1×100％MCR汽动泵或电动泵加1×100％MCR电动泵；③2×50％MCR汽动泵或电动泵加1×50％MCR电动泵；④2×50％MCR汽动泵或电动泵加1×25％MCR电动泵4种方案。　　第1种方案目前不适合我国电力工业现状；第2种方案一旦运行泵跳闸后，一般要引起锅炉MFT，并且1台100％MCR汽动泵与2台50％MCR汽动泵价格相差不大；第3、4种方案的共同之处是当1台运行泵发生故障而跳闸时，备用给水泵联锁启动后的总给水量达到锅炉额定负何的100％以上，机组的出力保持或接近满负荷，并且对给水泵来说备件可通用。综上所述，选用第3为优，考虑到节约厂用电应选用2×50％MCR汽动泵加1×50％MCR电动泵。2．2　给水泵选型　　目前用引进技术制造并批量投入运行的给水泵主要有以下两种产品：一是沈阳水泵厂采用德国KSB公司技术生产的CHTC型给水泵；二是上海电力修造厂引进英国韦尔泵技术制造的给水泵。　　沈阳水泵厂是国内第1家引进国外技术生产大型电站给水泵的专业水泵制造厂，拥有雄厚的设计能力，它所生产的KSB泵早于上海电力修造厂推向市场，在国内300MW火力发电厂广泛投入运行。上海电力修造厂虽然不是生产大型水泵专业制造厂，但从制造200MW及以下火力发电厂给水泵液力偶合器开始，加强管理，注重质量，狠抓产品售后服务，成为火力发电厂给水泵生产的后起之秀。内江白马电厂就是选用上海电力修造厂引进韦尔泵技术设计制造大容量给水泵并投入市场。KSB泵的主要特点是：采用挠性泵轴、机械密封系统，泵体结构精巧，效率较高。但对运行需求较高，水质要求非常严格。启停时操作比较复杂，稍有不当，就会造成机械密封损坏或泵轴弯曲，造成严重后果。韦尔泵的主要特点是：泵轴采用刚性轴设计，迷宫密封结构，整体结构坚实。但效率比前者约低1％，某些关键技术还不成熟，如芯包就需英国韦尔公司原装进口。综合以上结论，考虑到价格、维修等因素，广安电厂一期工程采用KSB泵比较合适。2　调试和试运行阶段发现的问题　　 　　在广安电厂1、2号机组168试运行及随后的试生产阶段中，给水泵组能满足带负荷运行、满负荷运行，振动、轴承温度都在控制范围以内。在热备用状态机组满负荷运行，1台汽动给水泵跳闸时，能迅速从零转启动到满负荷，维持机组稳定运行。　　给水泵组在试运行过程中出现的主要问题是启动泵时发生水泵转动部件止涩，使盘车不能正常投入运行，曾造成水泵解体检查；不仅带来人力、物力的极大浪费，而且严重影响机组安全性和试运进程。1号机A汽泵由于操作方面的原因而造成汽蚀，使得芯包返厂检修，损失较大。1号A汽泵机械密封循环水温长期较高。另外，水泵附属的一些管路接口焊缝和阀门，质量不高，引起泄露。3　发生问题的原因分析和处理对策3．1　给水泵芯包动静之间卡涩现象原因分析和处理方法3．1．1　凝结水，除氧给水系统清洁度差；芯包内部清洁度差　　凝汽器及给水系统尽管也进行过水冲洗和碱洗，但碱洗后的水冲洗一般比较马虎，特别是水冲洗没有包括除氧器及下降管这两部分。而设备管道制造安装阶段产生的硬质颗粒，如泥沙、焊渣或铁锈等存在于系统内是不可避免的，试运行时随水流进入给水泵。给水泵芯包在制造时也容易遗留一些铸沙、金属屑之类的硬质颗粒，造成芯包卡涩，广安电厂3号机A汽泵就出现过这类情况。因此系统清洁是机组调试工作中一项十分重要的工作，特别是除氧水箱一定要仔细清理；重视给水泵机组进口滤网制造、安装质量，调试期间勤冲洗，多检查。另外，制造厂家也应重视产品质量，必须保证芯包内部的清洁度。建议在装芯包之前对芯包再解体检查一次。3．1．2　给水泵芯包动静间隙偏小　　硬质颗粒是造成给水泵卡涩的主要原因。广安电厂2号机A汽泵芯包卡涩是由于叶轮和导叶之间有硬质颗粒而造成的。而该芯包叶轮和导叶的间隙只有0．5mm左右，处于控制范围之下限。经与厂家研究后，对各级叶轮和导叶进行打磨抛光处理，将间隙放大了0．20mm左右，安装后运行情况良好。故芯包动静间隙究竟多少合适，值得探讨。3．1．3　试运行阶段对该泵特性缺乏认识　　试运行阶段，给水泵热态跳闸时，往往转速到零时，才去投盘车，而当盘车投不上的时候（泵轻微卡涩），担心泵体上下温度差造成泵轴弯曲，加重卡涩程度，于是采用人工强行盘车。结果事与愿违，越卡越死。因为给水泵动静部分是用不锈钢材料制造的，间隙小，在轻微卡涩发生时，不适合采用人工盘车方式解决卡涩问题。通过参考其它厂KSB泵运行经验及厂方建议，采取以下方法：一是严格控制泵体上下温差，要求上下壁温差控制在25℃以内；二是泵跳闸以后，严禁手动盘车，再次投运时，直接用蒸汽冲转小汽轮机从静止状态启动。一般情况下都能冲动给水泵。3．2　给水泵汽蚀的原因分析及对策　　汽蚀现象是一种普遍现象，可以说凡是有液体流动的系统中，都有可能发生汽蚀。当水在流动过程中，某一局部地区的压力低于与水温相应的汽化压力时，水就在该处发生汽化。当汽化发生后，就有大量的蒸汽以溶解在水中的气体逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力，而且是多次反复，从而对材料产生汽蚀。汽蚀实质上是指流体中汽泡的形成和破坏以致材料受到破坏的全部过程。它是一种十分有害的现象。汽蚀发生时，可以使材料受到破坏，而且会产生严重的噪声和振动。当汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会占据流道的通流面积，减少流体从叶片获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。泵的汽蚀是由泵本身的抗汽蚀性能和吸入系统的安装情况决定的。为了提高泵本身的抗汽蚀性能，可以从以下三个方面着手：一是改进泵入口的几何尺寸，在离心泵叶轮前加装诱导轮或者采用双重翼叶轮；二是合理地确定几何安装高度及吸入管路的流动损失，在吸入系统装一低速前置泵；三是在运行时泵的转速不应高与规定转速，且不允许用吸入系统上的阀门来调节流量。KSB泵为了提高抗汽蚀能力，就设置了前置泵和在给水泵出口处设有最小流量再循环管路。广安电厂1号A汽泵发生汽蚀正是由于运行人员在启动泵时没有开启最小流量再循环门而造成的。因此，在试运阶段，必须加强对运行人员责任心的培养；由于KSB泵结构精巧且复杂，所以在操作时必须严格执行运行规程，有步骤地进行，决不能有所遗漏。3．3　给水泵机械密封循环水温度高原因分析和处理方法 　　广安电厂1号机A汽泵机械密封循环水温度在试运行开始之后一直温度较高。处理这类问题，一般是检查机械密封冷却水流量是否正常，冷却水流动是否畅通，同时还可以检查机械密封循环水磁性滤网是否清洁，检查机械密封冷却水及循环水管路，一切正常，后拆除机械密封检查，发现是机械密封旋向装反，从而造成机械密封循环水不流动而造成超温。因为KSB泵的机械密封的动环内有一螺旋形的流道，当动环随泵一起转动时，该螺旋形流道就可以带动机械密封循环水流动，从而带走机械密封在运行时产生的热量。机械密封的旋向就是根据该流道的旋向而定。KSB泵的两端安装的机械密封旋向是不相同的。如果位置装反，就好象水泵叶轮旋向相反一样，不能带动液体流动。故将3号机A汽泵两个机械密封相互交换重新安装后，水温恢复正常。因此在安装KSB泵时，一定要注意其机械密封的旋向。对于CHT5／6型泵而言，驱动端机械密封旋向为左旋；非驱动端机械密封旋向为右旋。3．4　给水泵附属管路阀门泄漏原因及对策　　广安电厂给水泵附属管路的泄漏主要存在于机械密封循环水管路的焊口及中间抽头的焊口泄漏较多，这些都是属于设备方面的原因；而且给水泵暖泵系统的阀门泄漏也较多，这是由于阀门等级较低造成的。“大问题没有，小毛病不少”，这是当前国产机械设备普遍存在的问题。因此，则需厂家狠抓产品质量，特别是细微之处。对于配置的一些附属设施，尽量选用质量好且等级高的产品，不要造成因小失大。4　结论　　用引进技术设计制造的300MW机组给水泵是高科技产品，它的好坏对整个机组的安全可靠运行起着十分重要的作用。给水泵及给水系统能否安全不但取决于设计、设备，更取决于安装、调试、运行等方面。从广安电厂一期工程中KSB泵的表现来看，只要进一步加强设计、制造、安装、调试、运行等各个环节的工作，进一步在运行实践中总结经验，对于大型火力发电厂选用KSB泵将会有所启示。因此，在试运行阶段应做好以下工作。　　（1）加强系统水冲洗工作，确保系统内清洁无杂质。重点要清理凝汽器和除氧器，要加强凝结水系统，包括除氧器下降管以及密封水系统的水冲洗。　　（2）要加强运行管理，严格控制给水泵泵壳温差以及泵壳与介质的温差不超过规定值，一旦泵停运卡死后不能强行盘车，而采取冷却一段时间后直接用蒸气冲动。　　（3）适当放大动静间隙，采用结构合理且质量可靠的前置泵进口滤网。　　（4）加强对生产人员责任心的培养。安装阶段的监理制度和生产阶段的运行规程必须严格执行。　　四川电力技术　  免责声明：作品版权归所属媒体与作者所有!!本站刊载此文不代表同意其说法或描述，仅为提供更多信息。如果您认为我们侵犯了您的版权，请告知！本站立即删除。有异议请联系我们。·上一个文章：电气监控系统（ECS）在益阳电厂的实现与应用·下一个文章：微型燃气轮发电系统中的电池能量存储【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】高级搜索窗体顶端   窗体底端网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）    没有任何评论友情链接 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h连续试运行后移交电厂管理。从两台机组调试及试运行阶段情况看，给水泵及其设备质量基本达到了系统设计要求，但在调试、试运行过程中亦发生了不少问题。以下就给水泵系统设备选型、系统布置及调试、试运行过程中出现的问题作一初步的分析探讨。1　给水泵选型1．1　给水泵配置选择　　300MW机组的给水泵系统配置通常有如下几种方案：①1×100％MCR汽动泵或电动泵加1×50％MCR电动泵；②1×100％MCR汽动泵或电动泵加1×100％MCR电动泵；③2×50％MCR汽动泵或电动泵加1×50％MCR电动泵；④2×50％MCR汽动泵或电动泵加1×25％MCR电动泵4种方案。　　第1种方案目前不适合我国电力工业现状；第2种方案一旦运行泵跳闸后，一般要引起锅炉MFT，并且1台100％MCR汽动泵与2台50％MCR汽动泵价格相差不大；第3、4种方案的共同之处是当1台运行泵发生故障而跳闸时，备用给水泵联锁启动后的总给水量达到锅炉额定负何的100％以上，机组的出力保持或接近满负荷，并且对给水泵来说备件可通用。综上所述，选用第3为优，考虑到节约厂用电应选用2×50％MCR汽动泵加1×50％MCR电动泵。2．2　给水泵选型　　目前用引进技术制造并批量投入运行的给水泵主要有以下两种产品：一是沈阳水泵厂采用德国KSB公司技术生产的CHTC型给水泵；二是上海电力修造厂引进英国韦尔泵技术制造的给水泵。　　沈阳水泵厂是国内第1家引进国外技术生产大型电站给水泵的专业水泵制造厂，拥有雄厚的设计能力，它所生产的KSB泵早于上海电力修造厂推向市场，在国内300MW火力发电厂广泛投入运行。上海电力修造厂虽然不是生产大型水泵专业制造厂，但从制造200MW及以下火力发电厂给水泵液力偶合器开始，加强管理，注重质量，狠抓产品售后服务，成为火力发电厂给水泵生产的后起之秀。内江白马电厂就是选用上海电力修造厂引进韦尔泵技术设计制造大容量给水泵并投入市场。KSB泵的主要特点是：采用挠性泵轴、机械密封系统，泵体结构精巧，效率较高。但对运行需求较高，水质要求非常严格。启停时操作比较复杂，稍有不当，就会造成机械密封损坏或泵轴弯曲，造成严重后果。韦尔泵的主要特点是：泵轴采用刚性轴设计，迷宫密封结构，整体结构坚实。但效率比前者约低1％，某些关键技术还不成熟，如芯包就需英国韦尔公司原装进口。综合以上结论，考虑到价格、维修等因素，广安电厂一期工程采用KSB泵比较合适。2　调试和试运行阶段发现的问题　　　　在广安电厂1、2号机组168试运行及随后的试生产阶段中，给水泵组能满足带负荷运行、满负荷运行，振动、轴承温度都在控制范围以内。在热备用状态机组满负荷运行，1台汽动给水泵跳闸时，能迅速从零转启动到满负荷，维持机组稳定运行。　　给水泵组在试运行过程中出现的主要问题是启动泵时发生水泵转动部件止涩，使盘车不能正常投入运行，曾造成水泵解体检查；不仅带来人力、物力的极大浪费，而且严重影响机组安全性和试运进程。1号机A汽泵由于操作方面的原因而造成汽蚀，使得芯包返厂检修，损失较大。1号A汽泵机械密封循环水温长期较高。另外，水泵附属的一些管路接口焊缝和阀门，质量不高，引起泄露。3　发生问题的原因分析和处理对策3．1　给水泵芯包动静之间卡涩现象原因分析和处理方法 3．1．1　凝结水，除氧给水系统清洁度差；芯包内部清洁度差　　凝汽器及给水系统尽管也进行过水冲洗和碱洗，但碱洗后的水冲洗一般比较马虎，特别是水冲洗没有包括除氧器及下降管这两部分。而设备管道制造安装阶段产生的硬质颗粒，如泥沙、焊渣或铁锈等存在于系统内是不可避免的，试运行时随水流进入给水泵。给水泵芯包在制造时也容易遗留一些铸沙、金属屑之类的硬质颗粒，造成芯包卡涩，广安电厂3号机A汽泵就出现过这类情况。因此系统清洁是机组调试工作中一项十分重要的工作，特别是除氧水箱一定要仔细清理；重视给水泵机组进口滤网制造、安装质量，调试期间勤冲洗，多检查。另外，制造厂家也应重视产品质量，必须保证芯包内部的清洁度。建议在装芯包之前对芯包再解体检查一次。3．1．2　给水泵芯包动静间隙偏小　　硬质颗粒是造成给水泵卡涩的主要原因。广安电厂2号机A汽泵芯包卡涩是由于叶轮和导叶之间有硬质颗粒而造成的。而该芯包叶轮和导叶的间隙只有0．5mm左右，处于控制范围之下限。经与厂家研究后，对各级叶轮和导叶进行打磨抛光处理，将间隙放大了0．20mm左右，安装后运行情况良好。故芯包动静间隙究竟多少合适，值得探讨。3．1．3　试运行阶段对该泵特性缺乏认识　　试运行阶段，给水泵热态跳闸时，往往转速到零时，才去投盘车，而当盘车投不上的时候（泵轻微卡涩），担心泵体上下温度差造成泵轴弯曲，加重卡涩程度，于是采用人工强行盘车。结果事与愿违，越卡越死。因为给水泵动静部分是用不锈钢材料制造的，间隙小，在轻微卡涩发生时，不适合采用人工盘车方式解决卡涩问题。通过参考其它厂KSB泵运行经验及厂方建议，采取以下方法：一是严格控制泵体上下温差，要求上下壁温差控制在25℃以内；二是泵跳闸以后，严禁手动盘车，再次投运时，直接用蒸汽冲转小汽轮机从静止状态启动。一般情况下都能冲动给水泵。3．2　给水泵汽蚀的原因分析及对策　　汽蚀现象是一种普遍现象，可以说凡是有液体流动的系统中，都有可能发生汽蚀。当水在流动过程中，某一局部地区的压力低于与水温相应的汽化压力时，水就在该处发生汽化。当汽化发生后，就有大量的蒸汽以溶解在水中的气体逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力，而且是多次反复，从而对材料产生汽蚀。汽蚀实质上是指流体中汽泡的形成和破坏以致材料受到破坏的全部过程。它是一种十分有害的现象。汽蚀发生时，可以使材料受到破坏，而且会产生严重的噪声和振动。当汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会占据流道的通流面积，减少流体从叶片获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。泵的汽蚀是由泵本身的抗汽蚀性能和吸入系统的安装情况决定的。为了提高泵本身的抗汽蚀性能，可以从以下三个方面着手：一是改进泵入口的几何尺寸，在离心泵叶轮前加装诱导轮或者采用双重翼叶轮；二是合理地确定几何安装高度及吸入管路的流动损失，在吸入系统装一低速前置泵；三是在运行时泵的转速不应高与规定转速，且不允许用吸入系统上的阀门来调节流量。KSB泵为了提高抗汽蚀能力，就设置了前置泵和在给水泵出口处设有最小流量再循环管路。广安电厂1号A汽泵发生汽蚀正是由于运行人员在启动泵时没有开启最小流量再循环门而造成的。因此，在试运阶段，必须加强对运行人员责任心的培养；由于KSB泵结构精巧且复杂，所以在操作时必须严格执行运行规程，有步骤地进行，决不能有所遗漏。3．3　给水泵机械密封循环水温度高原因分析和处理方法　　广安电厂1号机A汽泵机械密封循环水温度在试运行开始之后一直温度较高。处理这类问题，一般是检查机械密封冷却水流量是否正常，冷却水流动是否畅通，同时还可以检查机械密封循环水磁性滤网是否清洁，检查机械密封冷却水及循环水管路，一切正常，后拆除机械密封检查，发现是机械密封旋向装反，从而造成机械密封循环水不流动而造成超温。因为KSB泵的机械密封的动环内有一螺旋形的流道，当动环随泵一起转动时，该螺旋形流道就可以带动机械密封循环水流动，从而带走机械密封在运行时产生的热量。机械密封的旋向就是根据该流道的旋向而定。KSB泵的两端安装的机械密封旋向是不相同的。如果位置装反，就好象水泵叶轮旋向相反一样，不能带动液体流动。故将3号机A汽泵两个机械密封相互交换重新安装后，水温恢复正常。因此在安装KSB泵时，一定要注意其机械密封的旋向。对于CHT5／6型泵而言，驱动端机械密封旋向为左旋；非驱动端机械密封旋向为右旋。3．4　给水泵附属管路阀门泄漏原因及对策　　广安电厂给水泵附属管路的泄漏主要存在于机械密封循环水管路的焊口及中间抽头的焊口泄漏较多，这些都是属于设备方面的原因；而且给水泵暖泵系统的阀门泄漏也较多，这是由于阀门等级较低造成的。“大问题没有，小毛病不少”，这是当前国产机械设备普遍存在的问题。因此，则需厂家狠抓产品质量，特别是细微之处。对于配置的一些附属设施，尽量选用质量好且等级高的产品，不要造成因小失大。4　结论　　用引进技术设计制造的300 MW机组给水泵是高科技产品，它的好坏对整个机组的安全可靠运行起着十分重要的作用。给水泵及给水系统能否安全不但取决于设计、设备，更取决于安装、调试、运行等方面。从广安电厂一期工程中KSB泵的表现来看，只要进一步加强设计、制造、安装、调试、运行等各个环节的工作，进一步在运行实践中总结经验，对于大型火力发电厂选用KSB泵将会有所启示。因此，在试运行阶段应做好以下工作。　　（1）加强系统水冲洗工作，确保系统内清洁无杂质。重点要清理凝汽器和除氧器，要加强凝结水系统，包括除氧器下降管以及密封水系统的水冲洗。　　（2）要加强运行管理，严格控制给水泵泵壳温差以及泵壳与介质的温差不超过规定值，一旦泵停运卡死后不能强行盘车，而采取冷却一段时间后直接用蒸气冲动。　　（3）适当放大动静间隙，采用结构合理且质量可靠的前置泵进口滤网。　　（4）加强对生产人员责任心的培养。安装阶段的监理制度和生产阶段的运行规程必须严格执行。