中电建宁夏工程有限公司 宁夏银川 750001
摘要:由于厂家原因和现场安装时检查不仔细，导致某600MW空冷机组两台凝结水泵机械密封在试运阶段先后发生了烧损事故，分析并查找主要原因，最终确保了凝结水泵顺利运行。
关键词：凝结水泵；机械密封；烧损
0 引言
宁夏某电厂6#机为东方电机厂生产的水氢氢冷型600MW直接空冷汽轮发电机，在安装完毕分部试运时，两台凝结水泵机械密封先后烧损，造成较坏的影响。经过事故分析与处理后，两台凝结水泵顺利试运完毕并投入了正常运行。
1 600MW直接空冷汽轮发电机凝结水泵机械密封简介
某电厂6#机设计两台100%容量的凝结水泵，其中一台工频运行，一台变频运行。凝结水泵选用沈阳水泵股份有限公司生产的立式、多级、筒袋离心式凝结水泵，型号为10LDTNB-4PJ，级数为4级。主要由泵壳体、工作部、出水部分和推力装置组成，能够自身平衡轴向推力。泵机械密封型号为DHBS150，是一种内装式、平衡型、多弹簧、双套串联式机械密封。泵主要性能见下表：
2 事故发生时运行状态及经过
在B凝结水泵（变频）准备试运前，由施工单位、调试、运行三方人员检查确认凝泵冷却水、密封水投用后开始启动。在泵出口阀门全开后正准备增加电流频率时，现场人员听到异响并发现凝结水泵机械密封处有烟雾，并开始往外刺水，随即停泵，前后持续不到3分钟。后经解体检查发现机械密封下部挡圈碎裂成5块且内部较脏，旋转环的端面和浮动环的端面已磨损。相关人员初步分析后认为机械密封内部有杂物和密封水质脏是造成烧损的原因。
由于工期较紧，在未进行进一步分析判断的情况下，业主要求在确保密封水质的情况下试运A凝结水泵（工频）。由于密封水为闭式冷却水，水质为除盐水，而且在闭式水管道安装完毕后已进行了冲洗（未进入设备），水质浑浊是因为水经设备后造成的，故在启动A泵前，又经较短一段时间的冲洗排放，水质清澈无杂质后启动A凝结水泵，在泵启动约3分钟后，机械密封处开始刺水，随后停泵，进行拆卸机械密封的准备工作。
3 事故处理
3.1凝结水泵机械密封冷却水检查（第二级机械密封）
本机组凝结水泵机械密封冷却水由闭式冷却水提供，经检查闭式水泵投运正常，压力符合设计要求；
3.2凝结水泵机械密封水检查（第一级机械密封）
机械密封水由一DN20的管道自凝泵出口电动阀门后接至机械密封，如图1所示。设计院设计了一个DN20，PN4.0的手动截止阀，凝泵厂家设计有一针型阀，针型阀后未设计压力表，所以密封水压力调节只能手动针型阀进行调节。
图1 凝结水泵系统布置
3.3机械密封检查
本机组凝结水泵机械密封型号为DHBS150，是一种内装式、平衡型、多弹簧、双套串联式机械密封。 凝结水泵到货属于半组合件，机械密封与密封函体连接在一起，螺栓没有紧固；凝结水泵传动轴单独供货。在凝结水泵传动轴安装时需要将机械密封拆下（做好标记），传动轴安装后与密封函体连好，然后进行机械密封安装。机械密封的旋转环和浮动环均采用镶装结构，由于机械密封厂家已组合好，厂家说明书要求本机械密封为集装式机械密封，在装配主机过程中不需要调整（四个定位板已定位）。当主机转子定位后，将机械密封与密封函体用4个连接螺栓紧固后，再把轴套上的锁紧装置平行固定，最后拆卸下四个定位板，接通冷却水即可运行。安装时我们严格按照说明书要求进行，锁紧装置在机械密封烧损后再检查时，其两卡紧套间距还是平行的。
B泵机械密封拆下后，发现第一级机械密封挡圈断裂成5块，机械密封轴套与轴抱死，采用角磨机将机械密封轴套切割后才将机械密封拆下。将机械密封解体检查后发现旋转环组件内部较脏并有较多颗粒状杂物。
A泵机械密封的拆卸比较顺利，拆下后，因为机械密封是集装式结构，外观检查只发现第一级机械密封的端盖与密封函体间隙之间的○形圈已破损；拆开检查发现旋转环的端面和浮动环的端面已磨损。
4 事故原因分析
由于A泵在启动前，机械密封水在泵入口处解开进行冲洗，经三方检查验收确认水质清澈后才开始给凝泵供水，而且在凝泵试运时也无其它设备试运，不存在从其它设备二次带出杂质的可能，故可排除水质差是造成A泵机械密封烧损的可能。
从B泵的机械密下部挡圈碎裂成5块且内部较脏的情况看破，可以判断厂家在制造、组合安装过程中内部有遗留物，在凝结水泵启动后造成旋转环端面和浮动环端面磨损。
设计院设计的机械密封水只有一DN20的管道自凝泵出口电动阀门后接至机械密封，凝结水泵在启动前和启动后约一分钟后，此管道内没有水，致使旋转环的端面和浮动环的端面磨损。
经多方分析，认为机械密封内存有杂物和凝泵在启动后密封水压力达不到厂家的要求范围，致使第一级机械密封水没有进入机械密封内，旋转环的端面和浮动环的端面出现干摩擦而造成动静环的端面磨损，是导致机械密封失效的主要原因。
5 事故处理措施
5.1机械密封自身质量及内部清洁度的好坏直接影响到设备的正常运行，在安装前必须对机械密封解体，仔细检查、清理，确认内部清洁后再安装。
5.2 闭式水系统设备对水质要求较高，在管道安装完毕后必须对整个闭式水系统进行冲洗，直至水质清澈。在各设备试运前要对进入设备的支管在进口前再次进行冲洗，确认水质清澈无杂质后设备方可试运。
5.3 凝结水泵机械密封冷却水都采用自密封形式，但由于凝结水泵出口压力远高于密封水所需压力，故采用可靠的减压措施（减压阀）是保证设备正常运转的必要条件。
5.4用锅炉上水泵给凝结水泵出口母管注水增压，保证凝结水泵在启动前有一定压力的密封水。
5.5在原安装针型阀处增加一DN20，PN4.0的减压阀，阀后增加一压力表，确保凝结水泵启动后密封水压力达到规定值。
结束语：
凝结水泵机械密封安装工序的改进及密封水管道冲洗方法的应用，不仅能够保障设备运行的安全，还提高了设备使用周期，从而降低检修维护成本，获得更高的经济效益。 本文所述的凝结水泵机械密封安装工序及密封水冲洗方法，简单易操作，施工周期短，可大大降低凝泵在试运和长期运行中的故障率，在以后长期运行中可以得到客观的经济回报。通过改造提高了凝结水泵的寿命与使用安全性能，减少对机组带病运行，提高发电系统的稳定运行。这项技术可以成熟试用与各个发电厂，希望未来此项技术的发展，能够带给我国电力事业做出更大的贡献。
参考文献:
[1] DL5011-92电力建设施工及验收技术规范 汽轮机机组篇
[2] DL5031-94 电力建设施工及验收技术规范 管道篇
[3] DL/T 5210.5-2009电力建设施工质量验收及评价规程第5部分：管道及系统
[4] DL5009?1-2002电力建设安全工作规程?火力发电厂部分1
论文作者:周建云
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签：机械论文; 水泵论文; 端面论文; 水质论文; 冷却水论文; 设备论文; 磨损论文; 《防护工程》2019年第4期论文;