浅析电力机组凝结水泵的检修和节能改造

李越

大唐七台河发电有限责任公司  黑龙江省七台河市 154600

摘要：汽轮机的基本工作原理为通过蒸汽的流动让透平叶轮保持旋转，完成热能到机械能的转变，具体是通过冲动与反动作用来达成。内部的发电机制为经由汽轮机和发电机转子的有效连接，借助回转对磁力线进行切割处理，完成电能转化。随着国家大力提倡节能减排政策的提出，节能调度在电力市场的规划实施。企业效益与环保措施、生产管理、经济指标都有了较大的改善。电力企业要实现生产经营指标就要从企业内部挖掘潜力，对机组的经济运行水平进行提升，管理好运行的每个环节，特别是在节能减排这一环节，要适当的简化运行方式，进行简便的系统连接，达到在某一时期能以小设备代大设备的直接效果。

关键词：电力机组；凝结水泵；检修；节能改造

1. 电力机组相关设备概述

给水泵的拖动方式有两种分别是汽轮机拖动方式和电动机拖动方式。在汽轮机拖动方式中，由于它有蒸汽管道和操作阀件，占地面积大，运行起来较为麻烦，但可以变速运行，没有“节流”损失，而电动机拖动方式大部分都选用交流式电动机，这样水泵运作时的转动速度就是不变的，锅炉给水调节经过“节流”调节，使得操作灵活方便且占地小。因此中小热电厂在与电网相互联接时一般都不采用汽轮机拖动方式而采用电动机拖动方式，只有独立的热电厂、首期工程，为了第一次启动锅炉上水，必须有一台启动锅炉和一台蒸汽汽轮机拖动的给水泵，便于第一次启动用。电动给水泵用的是电厂的发电量，是主机将煤经过一系列能量转换而成的，而汽轮给水泵消耗的是蒸汽的热能，是煤被锅炉转换成蒸汽后由给水泵小汽轮机直接拖动给水泵。给水泵小汽轮机拖动蒸汽有两种方式：①锅炉的新汽；②入主汽轮机后做了部分功的抽汽。后面那种方式实现了能量的梯级利用，增加了抽汽量。而排气可以排入回热系统的除氧器在回热时使用，还可以提供热量作为供热的一部分排入供热系统。因此热电厂给水泵汽轮机是背压机组，没有冷源损失，能量使用效率很高。

2. 凝结水泵的检修

汽轮机利用机械能和电能之间的转化来保证工业生产与现实生活的正常开展，提供稳定的电力能源，基于此，汽轮机械得到了电力企业的高度关注。但在具体的生产活动中，其运转一般会涌现不同的故障，一旦出现不良的故障，则将阻碍汽轮机的正常运转，甚至还会引发安全事故，带来重大危害。为防范汽轮机故障，控制安全隐患问题，应重视汽轮机检修，依据常见故障实施记录、分析，不断总结，落实检修关键点，引起重视。首先将泵解体，电动机支座拆除，解体后进行清理和检查，清理部件并检查磨损或损坏情况。特别是要检查所有环、套筒和衬套的运转表面。

2.1轴检修

修光所有的毛刺，用细沙纸/布将修锉处打磨光滑。保护好轴使其免受损坏。将泵轴轴/轴承套筒位置放在V型铁上，用百分表测量叶轮、轴承和轴封处的跳动轴承套筒：①测量轴套和轴承衬套接触区域的间隙。比较轴套的外径和轴承衬套的内径。通过不同位置的测量，用最大的内径减最小的外径就是直径间隙。②泵本体和传输部分的轴承套筒如有损坏或过度磨损现象就应该更换。如果直径间隙超过磨损值，建议更换。更换轴承套时，建议同时更换轴承衬套。③石墨轴承套更换：衬套可以干压，但是水涂层会提供额外的润滑。在安装过程中，压力应持续。最大的压入速度为200毫米/分（3.33毫米/秒）。（注：石墨衬套的内径在安装结束后将小一些，因为压力的作用。在24小时后在测量内径。）

2.2叶轮

检查叶轮的磨损和损坏情况。观察进口是否有汽蚀痕迹（坑），叶片是否有磨蚀，盖板是否有裂纹。用非常细的挫或细砂布/纸磨光。检查叶轮的键，轴和叶轮的键槽。如果叶轮损坏或过度磨损或有坑，则应进行更换。不要用加热的方法将叶轮从轴上取下来。应该用木块小心的敲击叶轮，使其脱离轴。如果叶轮严重卷曲和磨损，应进行更换。同时更换新的、原尺寸静磨损环。

2.3磨损环间隙

测量相应部件的直径间隙。在几个位置测量，然后用平均外径减区平均內径得出直径间隙。当泵的性能降低至可接受的标准时，更换磨损环（加工叶轮磨损表面）。

2.4轴承和轴承座

检查轴承室附件；修正并清除法兰上的旧密封。检查推力轴承、导向轴承的接触面应不小于总面积的2/3。不符和标准时应进行修刮。

正确的检修工艺，是保证设备安全运行的重要因素，解体时尽量不要用锤子直接敲打，使用顶丝将各部件分解。回装时各部件要清理干净，表面抹润滑剂滑动装入。泵轴较长，解体、回装时，必须注意泵轴受力，防止泵轴弯曲。

3. 电力机组凝结水泵的节能改造

通常现在有“一拖一”和“一拖二”两种改造方案：“一拖一”即每一台凝结水泵配置一套旁路装置和变频装置，两台变频凝结水泵系统在电气变频环节上相互独立。每一台凝结水泵各自都能够实现工频和变频两种方式的自由切换，要保证运行中两台泵的工作方式的一致性，正常工作运行时，一台凝结水泵变频运行，剩下的一台凝结水泵变频方式下备用。“一拖二”则是利用凝泵自身配置冗余的特点，选用一套共用的变频装置和一套组合式的旁路装置，保证一台凝结水泵处于变频工作方式，而另一台处于工频状态。正常运行时，运行的凝泵采用变频工作模式，而备用的凝泵保持工频状态。凝结水供给的水源在轴加前要用凝结水泵密封水、用给水泵的前置泵密封水、真空破坏阀密封水、定冷水箱补水、后杠喷水、轴加U形管注水，低压轴封气减温水，自凝汽器底部放水，在一二次门之间接一根管道到两台低加疏水泵的入口处，总管设置一个电动截止阀便于启动停止的切换操作，两台低加疏水泵入口各设置一个手动截止阀利于检修隔离用。在轴加之后要实施低扩减温水、闭冷水箱补水、燃油吹扫用汽减温水、磨消防减温水、厂房采暖减温水等措施。“一拖一”和“一拖二”两种方案的优点和缺点都非常明显，“一拖一”凝结水泵虽然运行方式简单、两台泵倒换运行时切换方便，在发生事故的情况下进行倒换对机组的影响小，安全指数高，但缺点是改造所需费用太过高昂。而“一拖二”虽然改造所需费用低廉，但在工作方式切换和凝结水泵倒换时操作较为麻烦，事故情况下不太安全。因此经过不断的实践论证以及参考类似电厂的改造经验，通过修改整合凝结水泵控制程序和运行方式，解决了“一拖二”的不足之处。建议还是选取“一拖二”方案对凝结水泵进行改造，即每个机组的两台凝结水泵可共用一套变频装置，节约投资成本。

根据机组的实际情况，粗略估算自汽轮机打闸停机到锅炉放水后主汽泄压至零大约需要36h，而自锅炉上水到发电机并网大约要20h，这两种情况耗电累加量与机组停机一次凝结水泵所耗电量相同约为44940kW·h，而低加疏水泵耗电量约为1394kW·h，因此可节约电能为43546kW·h。综上若全厂停运一台330MW机组，按全天发电量2300万计算，一台凝泵停运后可节约电能1.9万，影响当天全厂综合厂用电率0.08%，这不仅对完成全厂综合厂用电率有较大影响，还很节能，这样改造可以取得很好的节能效果。

结 语：

随着电力市场竞争机制的进一步发展，提高机组运行经济性已成为发电厂的当务之急。电力企业要提高节能减排的环保意识，在企业内部深度挖掘潜力、加强相关管理，在保证系统可靠和设备安全的前提下，合理改造、调节电力设备运行方式，建设节能型示范电厂。

参考文献：

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