電泵推力軸承燒毀事故分析

何振宇 李磊 左川

摘要：本文描述了某電廠電動給水泵在運行過程中推力瓦燒損前后的動態過程，并對這一過程做了詳細的分析與比較.指出了造成推力瓦燒損的根本原因，并提出了相應的改進措施。由于電動給水泵熱態啟動比較常見，因此這類事故的原因、過程、結果與處理方法對其它機組防止此類事故有一定的借鑒意義。

關鍵詞：電動給水泵；推力瓦；事故分析

0.前言：

某電廠新建工程2×1000MW機組采用東方汽輪機廠有限公司設計生產的N1000-26.25/600/600，超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪機。每臺機組設置兩臺50%容量汽動給水泵，兩臺機組共設一臺啟動用電動定速給水泵組，容量為30%BMCR。給水泵是沈陽鼓風機集團核電泵業有限公司制造的水平、多級、筒體式殼體并具有整抽式芯包的離心泵。在調試過程中，發生了推力瓦燒損的事故。本文對此事故進行了總結和分析。

1.事故經過：

2015年12月30日，1號機組負荷500MW，運行人員檢查電泵啟動條件：電泵油站運行正常，潤滑油壓0.33MPa；電泵機封水投入正常，凝結水壓力2.9MPa；工業冷卻水投入正常，冷卻水壓力0.42MPa；電泵入口電動門全開；電泵出口電動門全關；電泵再循環管路導通，再循環調閥及前后手動門均全開；除氧器液位正常2031mm，除氧器壓力0.55MPa，除氧器水溫160℃，電泵前置泵入口壓力0.79MPa，電泵入口壓力0.79MPa。

22：36：48運行人員啟動電泵，電泵啟動電流898A，運行電流360A，電泵入口壓力2.29MPa，電泵出口壓力18.27MPa，電泵流量308t/h，轉速、油壓、瓦溫、機封水溫度、軸向位移等其余參數均正常。22：40：36啟泵后約3分48秒，電泵軸向位移突變，由0.26mm變為-2.00mm。

22：41：39電泵推力瓦非驅動端、驅動端溫度同時快速上升。軸向位移再由-2.00mm變為-2.70mm。22：44：05啟泵后約7分17秒，運行人員遠方操作停電泵。此時電泵推力瓦非驅動端溫度254℃，驅動端溫度91℃。在電泵惰走的過程中，電泵推力瓦非驅動端溫度，依然持續上漲，并于22：44：23至最高297℃。電泵啟動前、后隨時間變化的詳細參數見表1：

電泵解體后，推力瓦非驅動端磨損嚴重，推力瓦和推力盤非驅動端圖片如下：

2.事故分析：此次電泵啟動前條件檢查，運行人員均按照規程說明和廠家說明書進行準備操作，包括潤滑油壓，軸承回油，機封冷卻水，工業冷卻水，除氧器液位，電泵再循環管路等均檢查投入正常。此次啟泵后3分48秒之前，電泵運行平穩，除流量和運行電流呈逐漸減小趨勢，其余運行參數正常，就地未出現異常現象。啟泵3分48秒后，軸向位移突變，推力瓦非驅動端溫度開始上漲。啟泵4分50秒后，推力瓦非驅動端、驅動端溫度開始明顯、快速上漲，軸向位移再次突變，同時電泵運行電流開始增大。該次啟泵工況與以往的區別：除氧器水溫與泵體腔室溫度相差較大。啟泵前，電泵上、下腔室溫度為11.6℃、10.9℃，除氧器水溫160℃。啟泵后，22：42：07，泵體上腔室溫度11.6℃，才開始緩慢上升。22：44：07，上腔室溫度升至17.7℃。而泵下腔室溫度在停泵之前整個過程維持不變。該次事故發生可能原因是電泵沒有暖泵系統，未進行暖泵操作。分析：首先，除氧器水溫與電泵本體有近150℃的溫差；該電泵設計為前置泵與主泵同軸，定速啟動，啟動后電泵瞬間達到滿出力，電泵轉速4813rpm，出口壓力18.27MPa，流量308t/h。那么，在泵啟動后，介質溫度與泵體溫差大，使得熱水對泵體本身有一個較大的熱沖擊，加上啟泵工況變化劇烈，未有足夠的時間在低轉速下進行暖泵，極易導致泵體本身各部件加熱程度相差較大，熱變形程度不一致；另外查閱廠家說明書，電泵各部件間隙較?。ā?.6mm），若各部件發生較大且不均勻熱變形，一方面會導致泵本體動靜間隙碰磨，容易抱死；另一方面會導致平衡機構失靈，軸向推力均施加在推力瓦上，造成過載燒瓦。。

3.應對措施：1）該電泵設計為30%負荷啟動用電泵，在啟動初期使用。當汽泵代替電泵出力后，電泵停止使用。除氧器熱態運行時，且未經過暖泵操作，不允許啟動電泵。

2）現有電泵運行系統，設計院未設計任何暖泵系統?？紤]到電泵需要在熱態時啟動，應通知設計院根據現場條件設計一安全、可靠、方便的暖泵系統。（可以考慮正暖、倒暖兩套方案。）

3）查閱電泵使用說明書，沈泵廠家并未對該電泵的暖泵操作有任何特殊說明。因此為了運行人員的安全操作，要求廠家提供關于該電泵具體詳細的暖泵說明。例如：1）電泵泵體上、下腔室溫差多大時，需要進行暖泵；2）除氧器水溫與泵體溫度相差多大時，需要進行暖泵；3）暖泵操作時，泵體溫度變化速率控制在多少，等等。

參考文獻：

[1]沈陽鼓風機（集團）有限公司.《電動給水泵說明書》

[2]廣東電力設計院.《電動給水泵系統圖》

[3]廣東電力設計院.《鍋爐給水系統圖》