600MW機組A和B給水前置泵電流差異原因分析及改進措施

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機電流是成反比例變化，前置泵的工作效率高低對機組經濟性有著不可忽略的影響。該文針對茂名臻能熱電有限公司#7機組A、B前置泵運行中電流出現(xiàn)差異的現(xiàn)象，通過一系列的試驗分析，找出導致A、B前置泵電流差異的主要原因，并提出相應的解決和改進措施，最終消除這種差異現(xiàn)象，降低了廠用電率。

關鍵詞：給水前置泵 電流差異 沖蝕 效率

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：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機組，為東方汽輪機有限公司制造，型號：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，型式：超臨界、一次中間再熱、沖動式、單軸、三缸四排汽、雙抽汽凝汽式汽輪機，#7機組配置2臺50%BMCR容量的汽動給水泵，用于機組正常運行，每臺汽動給水泵各配置一臺型號為QG400/300CW的前置泵，為沈陽透平機械股份公司制造，前置泵為臥式單級雙吸渦殼式水泵，設計揚程132 m，額定流量1267 m3/h，最小流量251 m3/h，工作電壓6 kv，轉速1480 r/min，額定工況效率82%。

2臺前置泵自投運至今，都發(fā)生過泵殼腐蝕穿孔噴汽的現(xiàn)象，經多次補焊處理正常。從2015年6月開始，A、B前置泵電動機電流出現(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，但這種差異隨著時間的推移越來越大，至2015年9月已達到10～11 A左右。由于這種電流差異不正常，不但影響著設備的安全運行，還影響了機組的經濟運行，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。

1 #7機A、B前置泵電流差異原因分析

針對#7機A、B前置泵目前運行的情況制定以下原因分析。

1.1 電流測量誤差

懷疑A、B前置泵電動機電流互感器CT二次側及電流變送器測量有誤差，在A、B前置泵電動機6 kV就地開關柜保護裝置顯示的電流數(shù)值乘以其變比，發(fā)現(xiàn)計算結果與DCS顯示數(shù)值基本相等，排除了電流測量有誤差的可能。

1.2 汽動給水泵最小流量閥內漏

若B汽動給水泵最小流量閥閥芯內漏，勢必造成B前置泵給水流量增加，電流相應增加，使A、B前置泵電動機電流出現(xiàn)差異。為此，通過以下試驗檢查A、B汽動給水泵最小流量閥內漏的情況。

給水流量測量系統(tǒng)設計：兩前置泵出口為流量孔板測量，兩汽泵出口為DCS邏輯折算得出，機側給水母管總流量也為DCS邏輯折算得出。

通過以上3個表進行計算分析：

（1）當A汽泵最小流量閥前、后電動隔絕門全關時，從表1、表2中，兩前置泵出口總流量的變化：（Q1-Q3）+（Q2- Q4）≈0。結論：A汽泵最小流量閥關閉時基本嚴密。

（2）當B汽泵最小流量閥前、后電動隔絕門全關時，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。結論：B汽泵最小流量閥關閉時內漏，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。結論：B汽泵最小流量閥內漏量75 t/h折算成電流為3A，也就是說，在#7機B前置泵電流比A前置泵電流大10～11A里，有3 A是由于B汽泵最小流量閥內漏造成的。

綜上分析，#7機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#7機B前置泵進行解體大修檢查，解體后發(fā)現(xiàn)B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環(huán)多處沖蝕嚴重，不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動，渦殼壁也有多處被沖蝕的現(xiàn)象，根據這種現(xiàn)象分析，首先是不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動，密封間隙增大，高壓側（出水室）泄漏至低壓側（進水室）水流量增大，高壓側水壓為2.0 MPa左右，低壓側水壓為0.7 MPa左右，兩者壓力達3倍，通過密封間隙節(jié)流后水流速更高，高速水流對不銹鋼密封環(huán)及隔離段擋套產生強大的沖刷力，長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（出水室）泄漏至低壓側（進水室）的泄漏量也越來越大，B前置泵電流也相應增大。

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

2 改進措施

（1）針對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B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套與不銹鋼密封環(huán)的沖蝕部位，進行打磨、清潔，再采用鑄鋼焊條進行補焊及修銼、研磨。圖1、圖2、圖3為補焊修復后的隔離段擋套、不銹鋼密封環(huán)及裝復現(xiàn)場。

（3）針對B前置泵驅動端泵蓋的高壓側（出水室）與低壓側（進水室）之間隔離段擋套不銹鋼密封環(huán)固定螺絲松動，使用安裝螺紋護套，在螺絲孔當中安裝螺紋護套，螺紋護套有消除應力，增強螺紋緊固的功能，并且，螺紋護套還有抗震與抗沖擊力的功能，解決螺絲的松動問題。

（4）修復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漏造成B前置泵的電流增加。

3 改進效果

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

（2）B前置泵電流降至正常后，取得顯著的經濟效益。B前置泵電流總降幅達10 A，6 kV電動機一年可節(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 結語

導致A、B前置泵電流出現(xiàn)差異的因素較多，根據實際運行情況制定的原因分析是可行的，通過上述一系列的試驗，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，經采取相應地改進措施，最終徹底消除A、B前置泵電流差異的現(xiàn)象，恢復了B前置泵的設計工作效率，減少了B前置泵工作電流，降低了廠用電率，提高了機組的經濟性。

參考文獻

[1] 王殿武.汽輪機設備檢修[M].北京：中國電力出版社，2005.

[2] 劉立，流體力學泵與風機[M].中國電力出版社，2007.

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

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