（神华国华绥中发电有限责任公司 辽宁葫芦岛 125222）
摘要：通过对绥中电厂一期800MW汽轮机组#21电动给水泵转子抱死事件进行分析，找出了原因，提出了处理方案。
关键词：电动给水泵；芯包；抱死
0 引言
绥中电厂一期机组为进口俄罗斯两台800MW汽轮发电机组，锅炉给水由两台汽动给水泵承担，另有两台电动给水泵（以下简称电泵）作为机组启停和汽泵事故状态下备用。电泵组由电动机、液力耦合器和电泵主泵构成，机组运行中处于热备用状态。
1 故障现象
2009年8月27日#2机组热态启动，启动#21电泵就地显示无转速，出口压力表无压力。经检查发现电泵转子并未旋转，只是电动机带动液力耦合器泵轮转动，而涡轮连同水泵转子处于静止状态。将水泵解体检查，发现平衡室内部有大量铁屑等杂物，分析#21电泵运行时间较长，且经历了2008年机组大修后的整个给水系统清洗工作，动静之间可能积存过多的杂质。经多次启停，造成动静部件摩擦，导致了本次芯包内部研磨、抱死事件的发生。经检查入口滤网发现了大量金属铁屑等杂物，更换备用芯包后回装。试运时出口压力表及流量计等指示均正常，设备投入备用。
2010年1月28日，系统投运，#21电泵再次启动，转速升到3000r/min时，流量显示偏低，运行人员为了稳定锅炉的需求水量，停止#21电泵运行，投入#22电泵。2010年1月29日，#2机组热态启动时再次投入了#21电泵，电动机带动泵轮旋转，涡轮与水泵静止不动。本次事故距离上次检修间隔仅4个月，期间共运行了3次。
2 解体发现的问题
2.1 电泵解体后发现如下缺陷
（1）机械密封密封面磨损；
（2）平衡盘静盘磨损严重，已达烧毁状态。动盘磨损较静盘轻微，但也无法继续使用。
（3）自由侧大端盖节流套与轴套粘连，无法拆卸。将大盖与芯包一起抽出后，利用大型车床、200T压力机等将其分开。
（4）芯包首级叶轮汽蚀严重。
2.2 芯包解体后发现内部如下问题
（1）泵轴跳动测量：自由侧平衡盘处跳动0.42mm；驱动侧衬套处跳动0.37mm；中间三级叶轮处跳动0.72mm。
（2）平衡盘及平衡盘前轴套与轴配合处磨损严重。
（3） 轴与叶轮内孔配合间隙超标，原来叶轮为热装在轴上，在拆卸时，直接可以轻松取下，测量有0.04mm左右的间隙。
2.3 水轮问题
（1） 所有水轮内孔与轴配合间隙超标，水轮两侧密封环磨损严重。
（2） 第一级水轮入口密封环抱死在轴上，难以拆卸。
（3） 第六级水轮磨损严重，切割拆卸。
3. 原因分析
电泵解体发现的各种问题，大部分集中在配合部位。平衡盘动、静盘之间系水润滑的两个平面，磨损到此种状态，最常见的原因有以下两点：
（1）泵转子发生轴向窜动，造成平衡盘承受的轴向力急剧变化，破坏了水膜，导致二者发生干摩擦。
（2）在平衡盘入口进入金属杂质。由于平衡盘动静间隙很小，运行中此间隙值范围在0.05～0.12mm之间，任何一个细小的金属颗粒进入，都可能造成水膜破坏，直接导致盘面磨损。
从运行监控记录及设备运行曲线等资料来看，水泵运行中窜轴不存在异常现象，可将第一点原因排除。将电泵入口的两路滤网拆开，检查滤网、管路及阀门未见杂质，用消防水对此段管路及阀门进行冲洗，也未发现异物，第二点原因也排除了。
通过观察解体后的水泵芯包，发现这些损坏的部件有一个共同点：所有损坏部件均发生在动静配合部位，损坏以磨损为主。另外，从芯包导叶的损坏状况来看，其现象与严重汽蚀造成的损坏类似。在这种工作环境下能够引起水泵汽蚀的主要原因是介质流动不通畅。
围绕这一问题，对整个给水系统进行了分析，系统图见下图所示。
给水系统简图
从系统图上看，导致电泵入口通道不畅的原因有几个，一是前置泵出口流量不足，通过检查前置泵出口压力测点，发现P44测点并无异常，压力值为2.13MPa，符合标准。二是入口滤网堵塞，该滤网清扫检查未见异常。三是滤网的出入口阀门门柄脱落或卡住异物等，经解体检查后发现并无异常。
以上几点均是针对入口水压力、流量不足所采取的检查内容，通过P46号测点所记录的数据也证实了该段管路并无异常。
检查水泵出口管上的压力测点，压力基本接近正常值。检查流量计F03所记录的数据，发现
该位置流量在水泵运行中变化较大，且流量值较实际值小，该流量记录为100t/h左右，实际流量应在200～300t/h，从这一点我们断定，该泵内液体流量的确不足。检查了流量计测量装置，未见异常，说明水泵出口流量存在异常。
给水泵在启动后，出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时(机组低负荷运行)，给水流量很小或为零，这时泵内只有少量或根本无水通过，叶轮产生的摩擦热不能被给水带走，使泵内温度升高，当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，形成汽蚀。为了防止这种现象发生，就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时，打开再循环管，使一部分给水流量返回到除氧器，这样泵内就有足够的水通过，把泵内摩擦产生的热量带走，使温度不致升高而使给水产生汽化。
由于机组运行中，出口再循环电动门直接与除氧器相连，如果直接解体再循环门，势必会导致除氧器的水从再循环管路返回，而逆止门是无法完全截断水流的，因此不具备解体检查条件，只能通过电动门的开关试验确定门柄是否有缺陷。通过试验，确认限位正确，初步判断再循环门无异常。用同样试验方法排除了出口电动门故障。
最后将出口逆止门解体，检查中发现出口逆止门门芯上部与自密封压块发生了接触，逆止门门芯上部弯臂有硬点接触的痕迹。
通过上述分析可断定，此台电泵芯包内部动静部件发生摩擦以致损坏的根本原因，应该是逆止门门芯在开启过程中受到自密封压块的阻碍，导致水泵出口受阻，介质无法正常送出，在泵体内部积存，受叶轮高速旋转产生大量的摩擦热无法释放，最终导致水在泵体内发生汽化。这种汽化产生的热量加剧，对泵的通流部件造成破坏性很大，轻者叶轮、导叶汽蚀，重者动静部件干摩擦，直至烧毁。
电泵逆止门设计上存在密封压块下部空间不足，盘根安装后容易引起上提不到位，因而影响了门芯弯臂上抬量，造成逆止门未全开。
4 问题的解决
1、更换了芯包及所有损坏零部件。
2、将逆止门自密封压块下部进行了车削处理，以确保其不影响门芯的正常活动范围。在回装逆止门盘根时，测量盘根室深度，合理预留盘根压缩量，将自密封压块提起到位后紧死固定螺母。5 总结
通过对电泵芯包部件摩擦、汽化直至抱死的事件分析，找出了造成电泵转子抱死的根本原因所在，并提出了处理方案。
通过两次电泵转子抱死的处理过程来看，我们分析问题一定要细致、全面，引起事件产生的因素有多种，不一定我们把所有因素全部找到消除，但必须将主要矛盾找到并消除。而在第一次处理电泵芯包抱死事件中，我们却只是抓住了一个次要的矛盾将其消除后自认为将缺陷处理好了，这样才造成了缺陷重复出现。
本文的现实意义就在于，它介绍了一种工作思路，可以借鉴到其他设备的缺陷处理，通过举一反三，逐步将设备治理好。
参考文献：
[1] 绥中发电有限责任公司.《汽轮机检修规程》.2000年.
[2] 绥中发电有限责任公司.《热力系统图册》.2011年.
作者简介：
刘立勇（1976—），男，工程师，1998年毕业于沈阳电力高等专科学校，2006年本科毕业于东北电力大学，获学士学位，现任辽宁绥中发电有限责任公司检修公司汽机高级主管。
康伟（1973—），男，工程师， 2006年本科毕业于东北电力大学，获学士学位，现任辽宁绥中发电有限责任公司检修公司汽机辅机主管。
论文作者:刘立勇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期
论文发表时间:2016/11/8
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