潛污水泵電機故障原因分析及改造措施

李萬春

(廣東粵電大埔發電有限公司，廣東 梅州 514265)

某火力發電廠5，6號機組配套使用了多臺潛污水泵，由于存在設備抽送的介質工況較惡劣、電機溫度過高、潛污水泵持續長時間運行和電機接線室處的密封性能不良等原因，導致潛污水泵電機故障頻發，給正常生產帶來較大影響。

1 存在的問題

該潛污水泵型號：80QW 65-50；流量：Q=65?m3/h；揚程：H=25?m；轉速：n=2?900?r/m in；配套功率：P=7.5?kW。過去一段時間以來，潛污水泵電機出現故障的頻率較高，6個月內的故障次數由設備投入使用初期的2次增加到改造前的6次，故障呈持續上升態勢。

2 原因分析

該潛污水泵抽送的介質為煤泥污水，水泵的控制柜為普通手動電控柜，水泵故障主要是潛水電機燒壞故障。經分析，造成潛污水泵電機故障的主要原因如下。

(1)?水泵啟動后，水泵運行抽送煤泥污水，控制柜不能隨著液面的降低而控制水泵的運行，使電機長時間露出液面運行，電機不能有效散熱，導致溫度過高而燒壞，如圖1所示。

(2)?當水泵在全流量工況下運行時，由于控制柜不能根據液面高低有效地控制水泵的運行，造成水泵長時間連續運行，電機溫度不斷升高，致使潛水電機燒壞。

圖1 潛污水泵電機燒毀情況

(3)?由于介質內大顆粒物和高粘度物與葉輪長時間摩擦產生高溫，該熱量通過泵軸傳遞給潛污水泵電機的轉子，從而加劇電機發熱，使潛污水泵電機燒壞。

(4)?水泵電機解體后，發現水泵的機械密封完好，因此電機內部沒有進水的可能性。當解體水泵電機線圈接線室處時，發現該處有水霧存在，內壁生銹（見圖2）。

圖2 線圈接線室內壁生銹情況

上述前3個原因會導致潛污水泵電機的溫度升至很高。而水泵電機的溫度升高，又會導致電機線圈接線室處的溫度高過其他地方，此高溫會破壞該處的密封，使其密封性能下降。

當水泵電機發熱產生高溫時，電機定子與轉子間的空氣會膨脹，電機機殼內的壓力會增加。由于電機線圈接線室處的密封已遭到破壞，該膨脹的熱空氣會從此處排出電機，從而進一步破壞接線室處的密封。

當水泵停止運行或液面升高后，電機溫度下降。這時電機機殼內的空氣收縮，壓力降低，電機外面的濕空氣(含有過量的水蒸氣)或液體將進入電機和電機線圈接線室內部。水霧或液體造成電機的線圈短路，從而使潛污水泵電機燒壞。在改造前，曾出現過2次初步判斷是因滲入濕空氣導致內部濕度過大而引起的電機短路故障。

3 解決措施

綜上所述，必須對潛污水泵進行改造，并加強運行、維護管理。

3.1 實施改造

(1)?將控制柜改為可根據液面高低變化實現自動控制水泵啟停的控制柜。

(2)?增加水位浮球或水位檢測探頭，用以檢測煤泥污水的水位，并且通過自動控制柜實現與水泵聯動功能。

(3)?在水泵出水管上安裝手動閥門，控制水泵的流量或揚程。

上述改造方法不用更換現有的潛污水泵，耗用較少的改造成本就能使潛污水泵正常穩定運行。

3.2 加強管理

（1）?運行班組認真落實巡查制度，建立設備巡查日志，發現設備運行異常，及時記錄并聯系維修班組處理。

（2）?維修班組制定周期合理的定期維修制度，每月進行一次常規試驗和維護檢查，一旦發現設備性能下降或有異常情況，及時維護處理；每年進行1次設備解體檢修，定期更換密封橡膠圈和軸承等易損零部件，確保設備可靠運行。

4 結束語

該發電廠按以上方案對潛污水泵實施改造，并落實切實可行的運行及維護管理措施后，所有潛污水泵均已安全穩定無故障持續運行了6個多月，提高了設備運行的可靠性。同時，由于控制柜可自動控制水泵的啟停，電機運行溫度一直處于正常狀態；實施流量控制后水泵過流部件的磨損量也大幅降低，從而延長了潛污水泵的使用壽命，降低了設備維護成本。