給水泵推力軸瓦燒瓦原因分析及處理

江進強

摘 要：本文總結(jié)了#2機A給水泵大修試運啟動，推力瓦突然升溫?zé)撸胶庋b置磨損嚴重等典型故障進行分析，經(jīng)過仔細分析，支承環(huán)變形造成平衡盤間隙不合適，平衡軸向推力不足是造成事故的直接原因。提出處理方案，徹底解決了類似事故發(fā)生。提高了設(shè)備運行的可靠性、經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：給水泵;燒推力瓦;支承環(huán)變形;改進措施

給水泵作為發(fā)電廠最重要的輔機設(shè)備，其主要作用是連續(xù)不斷地、可靠地向鍋爐供水。給水泵的重要部件平衡裝置的技術(shù)數(shù)據(jù)必須符合說明書的技術(shù)要求，并加以正確適當?shù)木S護，才能保證給水泵的連續(xù)可靠運行，以確保機組的安全運行。

一、概況

600MW機組所配用的三臺給水泵組為沈陽水泉廠生產(chǎn)的50CHTA型號的給水泵組，其中兩臺泵運行，一臺電動給水泵備用。該泵組軸向推力采用推力瓦和平衡盤來進行平衡，水泵在正常運行中，轉(zhuǎn)子正常的正推力，平衡盤承受90%的軸向正推力，而另外10%的軸向推力由工作瓦承擔;水泵自建廠安裝以來，正常啟動過程和泵組穩(wěn)定運行中，效果一直非常理想，各項技術(shù)指標均達到設(shè)計標準;但電動給水泵在解體大修后，投入運行時，多次發(fā)生推力瓦燒瓦現(xiàn)象，對設(shè)備安全運行構(gòu)成很大的威脅。本文結(jié)合#2機大修后試運燒瓦事故處理情況，查找和分析燒瓦的直接原因，避免以后解體回裝試運行岀現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。

二、平衡裝置的工作原理

給水泵平衡裝置的結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。它包括：平衡盤、平衡襯套、和具有節(jié)流作用的支承環(huán)。平衡裝置是靠三個串聯(lián)的間隙而工作。即：不變的橫截面間隙“G1”（轉(zhuǎn)子和平衡套徑向之間），軸向可變截面間隙” GE”（平衡盤和平衡頒軸向之間）及不變橫截面“G2”，平衡盤和支承環(huán)徑向之間如果要使平衡盤和平衡套之間的可變間隙“GE”變得很狹小，則平衡盤實際上承受泵的出口壓力這時平衡盤和轉(zhuǎn)子將朝著泵的出口端移動。因此間隙“GE”增至很大時，流過不變節(jié)流間隙“G1”的流量增加，流速的增加將引起流過這個間隙的壓降增加，因此作用在平衡盤上的軸向推力減少了，這時轉(zhuǎn)子又朝著泵的吸入端移動。在泵的運轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子將來回串動直到建立起適合的間隙為止，在上述過程中用推力軸承來確定轉(zhuǎn)子的位置。因此保證了在任何時候都有適合的小間隙“GE”的條件（沒有金屬對金屬接觸損傷），在泵出口端的推力軸承可以平衡劇烈波動的殘余軸向力。

平衡間隙合適才能保證平衡盤起到平衡給水泵的軸向推力的作用，所以，給水泵組裝過程中，能否確保平衡盤、平衡套和支承環(huán)間三個串聯(lián)間隙“Gl”、“GE”和“G2”在標準設(shè)計值范圍內(nèi)，至關(guān)重要。但往往在檢修的過程中，由于種種原因，檢修中的部件錯誤安裝、或部件的變形等種種原

因使“Gl”、“GE”和“G2”值不在標準范圍內(nèi)，平衡力未建立或不足，造成燒推力瓦甚至平衡盤磨損停機事故，帶來嚴重影響機組的安全經(jīng)濟運行。

三、燒瓦原因分析及處理

#2機A給水泵大修過后試運燒瓦事故進行分析。A給水泵大修過后投入試運行，再次出現(xiàn)試運燒瓦事故。水泵轉(zhuǎn)速在0-3000轉(zhuǎn)內(nèi)變化時，推力瓦溫隨轉(zhuǎn)速的升高變化并不明顯，始終保持40°C，運行非常理想。但轉(zhuǎn)速從3000轉(zhuǎn)上升至4500轉(zhuǎn)的過程中，瓦溫突然升高，立刻升至90-100°C，造成燒瓦緊急停機。給水泵及時停運，避免設(shè)備進一步經(jīng)濟損失，嚴重影響設(shè)備安全;水泵燒瓦，增加大量檢修工作，如何避免給水泵試運啟動燒瓦，是我們迫切需要解決的問題。

燒瓦原因分析：

當天對給水泵進行解體檢査，推力瓦塊磨損嚴重。對平衡裝置各部件進行檢查，沒發(fā)現(xiàn)磨損和咬死現(xiàn)象，試運中沒有發(fā)生平衡盤與平衡套碰撞。從下面幾方面查找燒瓦原因：1、查閱本次大修安裝數(shù)據(jù)記錄，符合標準要求，不存在安裝不正確問題。2、大修更換平衡裝置是原廠生產(chǎn)，尺寸符合安裝標準，其中G1為0.45mm，平衡盤與支承環(huán)（G2）為0.48mm，平衡盤晃動度≤0.03mm;3、試運前，對前置泵濾網(wǎng)加裝50目精濾網(wǎng)，防止給水質(zhì)差，避免平衡裝置Gl、G2間隙被雜質(zhì)堵塞卡死;4、開機前，更換了偶合器潤滑油，保證油質(zhì)避免因油質(zhì)差燒瓦。查油壓（0.4Mpa）、油位，一切正常，不存在斷油燒瓦現(xiàn)象;

5、在#1機大修對B給水泵檢修中，未裝平衡裝置時測量平衡盤支承環(huán)間隙均符合標準，當平衡盤與支承環(huán)套上大端蓋，用M20的螺栓上緊支承環(huán)時重新用內(nèi)徑千分尺測量徑向間隙時，測得支承環(huán)為0.38？0.40mm比標準值少了O.10mmo拆卸平衡盤、平衡套和支承環(huán)，對各部件配合尺寸進行再次復(fù)測，測量數(shù)據(jù)與回裝前一樣，而且計算平衡盤、平衡套和支承環(huán)之間配合間隙也符合標準要求。此時，懷疑是支承環(huán)回裝后受力變形，而造成平衡間隙變化。支承環(huán)用螺栓擰緊在泵蓋上，同時其一端壓在平衡盤套上使平衡套軸向固定。而支承環(huán)為了有效地使平衡套軸向固定，在支承環(huán)與泵蓋間存在較大的間隙，咨詢廠家給出數(shù)據(jù)為3.5mm。由于存在如此大的間隙，單靠支承環(huán)承受12個螺絲的緊力，扭螺絲過程中用力不均就會造成支承環(huán)變形。鎖定此原因，進行了多次反復(fù)拆裝，仍存在此現(xiàn)象。最終判斷是支承環(huán)回裝受力變形，造成平衡間隙G2值不符合標準要求而投運燒瓦。

四、解決措施

針對支承環(huán)受力不均造成變形現(xiàn)象，咨詢廠家，將M20螺絲改為M22，并采用扭力板手，對支承環(huán)上12個螺絲對稱均勻緊20N的力。回裝后多點測量支承環(huán)內(nèi)徑，均在正負0.03mm范圍內(nèi)，平衡間隙G2處于平行線狀態(tài)，符合標準要求。A給水泵回裝后試運行，各參數(shù)值都在標準范圍內(nèi)，瓦溫沒有突然出現(xiàn)升溫現(xiàn)象，效果好于預(yù)期。

五、運行效果

針對此次發(fā)現(xiàn)后，每次給水泵進行解體工作，回裝支承環(huán)時添加了螺絲扭力要求。并對平衡裝置各部件回裝后尺寸的再復(fù)測，避免回裝后部件變形，A給水泵修后投入運行，瓦溫正常。其后修改大修作業(yè)指導(dǎo)書，所有給水泵組都按以上措施進行。經(jīng)兩年來觀察，泵組隨機組多次啟停，再沒有發(fā)生一起關(guān)于推力瓦與平衡裝置的故障。

六、結(jié)束語

給水泵在這次技術(shù)改造后，正確安裝平衡裝置支承環(huán)，避免支承環(huán)變形現(xiàn)象，有效地解決了支承環(huán)容易變形造成平衡力不足燒瓦難題。在實際運行中經(jīng)過多次修后投入運行，未發(fā)生推力瓦、平衡裝置設(shè)備燒毀現(xiàn)象，其正確性通過了實踐的檢驗。事實證明，在電廠設(shè)備檢修過程中，很多事故是可以避免的，清楚掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)原理，進行設(shè)備回裝尺寸的確定和校驗，避免設(shè)備的損壞，此經(jīng)驗值得大家借鑒。