福建宁德核电有限公司 机械部
摘要：对于电动给水泵等大型卧式单级离心泵，对中工艺是现场检修工作中不可或缺的一部分。目前由于泵组体积大、质量高无法实现双轴盘动，从而影响对中精度进一步影响泵组的检修质量。本篇论文对电动给水泵的对中工艺进行优化，自主设计制造实用性对中工具以实现双轴盘动的对中方法，提升检修质量并缩短维修工期。实现提高设备维修水平，保证设备运行稳定性和可靠性，同时为电站持久运行和发电量最大化奠定坚实基础。
关键词：大型卧式单级离心泵；双轴盘动；检修工艺；对中滑架；科技发明；优化
电动给水泵组是蒸发器系统的重要设备之一，为满足因反应堆热功率变化而引起蒸发器对给水流量的需求,电动给水泵采用液力偶合器进行调速以响应流量变化需求。
电动给水泵组主要由增压泵（前置泵）、6.6 千伏交流电动机、液力偶合器、压力级泵及联轴器组成。压力级泵和增压泵（前置泵）的驱动侧和非驱动侧均装有机械密封。泵两端密封内侧由水冷套冷却泄漏的高温给水,以保护机械密封的正常工作。压力级泵实际上是电动给水的后级泵。它将增压泵加压后经过滤的给水再加压送至高压加热器最终送至蒸发器，使给水压力满足系统要求。
压力级泵为卧式、单级、双吸离心泵, 圆筒式泵壳设计 ,使泵的检修十分简便，可不动泵体 ,将泵芯抽出进行检修。壳由纵向和横向定位键 ,定位在其中心线上，因此，可以纵向和横自由膨胀而不影响其原有的找正。
1.电动给水泵组成部件的结构特点
1.1.前置泵
卧式单级离心泵，叶轮为双吸式的，它能在现场拆卸而不需要拆断任何重要的连接管。
1.2.压力级泵
压力级泵采用卧式单级离心泵，安置在泵轴每一端的机械密封采用盒式结构，以便更换。密封部件具有一体化的唧液螺杆，用于提供由密封腔经过热交换器和磁性过滤器的液体循环流动。泵在运转时，该循环流动是连续的，并由磁性过滤器返回密封壳，以提供冷却循环并形成密闭式冷却回路。热交换器的冷却水为常规岛冷却水系统提供。
1.3.液力耦合器
1.3.1 液力耦合器的作用是：
1) 传递电动机扭矩驱动压力级泵；
2) 根据主给水系统（ARE）信号的大小调节压力级泵的转速。1.3.2 基本原理如下：
液力耦合器由主动轴、泵轮B、涡轮T、从动轴和防止漏油的转动外壳3等主要部件组成。泵轮和涡轮一般对称布置，几何尺寸相同，在轮内装有许多径向辐射叶片。工作时，在耦合器中充满工作油，当主动轴带动泵轮旋转时，工作油在叶片带动下，因离心力的作用由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速液体流冲击涡轮叶片。工作油在涡轮中由外缘流向内侧的流动过程中减压减速，从而从动轴获得力矩，使涡轮跟着泵轮同向旋转。工作油也依靠泵轮和涡轮之间的压力降进行循环。在这种循环流动过程中，泵轮把输入的机械能转换为工作油的动能和势能，而涡轮则把工作油的动能和势能转为输出机械能，从而实现功率的传递。
2.电动给水泵现有的对中工艺
2.1.泵组联轴器对中
电动给水泵组的对中需要在一般单级卧式离心泵对中的基础上延展，普通单级卧式离心泵只需要找泵和电机的中心，而电动给水泵组对中需要找电机与前置泵、电机与偶合器、偶合器与压力级泵整体的中心，需要所有中心都合格方才完成找中工作，这也是电动给水泵组找中的难点所在。
由于电动给给水电机重量较大，利用顶丝对电机进行水平方向的调整不易，因此现场对中是以电机为中心进行找正。电机与前置泵对中，通过调整前置泵来达到对中要求，电机与偶合器对中，通过调整偶合器，偶合器与压力级泵对中，则通过调整压力泵位置来达到对中要求。但是，由于前置泵与压力级泵设置了纵销和横销，因此若电机与前置泵、偶合器与压力级泵的对中数据偏差过大，受销子限制无法调整时，则需要考虑对电机位置进行调整了，因此在正式精细对中前，一般要进行粗略找中，测量所有联轴器对中数据，初步计算下轴系是否能够调整过来，若偏差过大可提前考虑对电机位置进行调整。联轴器对中要求如下：
联轴器对中标准中，要求前置泵比电机高出0.27mm，压力级泵比液偶高出0.27mm，这是电动给水泵对中比较特殊的一个要求，该要求主要考虑电机轴及液偶输出轴在热态下径向高度上的膨胀上移。泵受热膨胀后，转子组件在径向上是向两侧均匀膨胀，因此泵轴中心位置不改变，但是电机与液偶由于地脚时直接受力在地面支撑上，只能往上膨胀，因此电机轴与液偶轴在热态时中心位置会相应往上抬高，冷态下对中需要预留该部分热抬量。
在泵组对中完成后要松开泵组地脚顶丝，看看对中数据有没有跑掉，若是没有跑掉，该顶丝必须松开，对于松开顶丝对中数据就跑的情况，考虑管道应力暂无法消除状况，可保持顶丝不松开但必须做好记录，后续定期巡检时重点关注顶丝状况。
3.新型对中工艺优化
3.1.新型对中工具项目简介
电动给水泵是核电站常规岛核心设备，其运行可靠性直接关系到机组的功率及稳定性。泵组对中工作复杂，需要对压力泵与液偶、液偶与电机、电机与前置泵进行对中，由于电机轴与压力泵泵轴无法盘动，只能盘动前置泵泵轴与液偶输入输出轴，即只能实现单盘，无法实现双盘，因此电动给水泵对中无法使用激光对中仪进行对中，需使用常规百分表单盘对中方式，该方式对中精度较差，且对检修人员技能要求较高。基于此，考虑制作一种激光对中仪滑架，以实现双盘，采用激光对中仪进行对中。该对中滑架应用于泵组对中工作，可以解决现有泵组对中无法实现双盘、对中精度不高、人员技能依赖度高的问题，保证泵组检修质量，提高泵组运行可靠性，同时有效缩短泵组的检修工期。
3.2新型对中工具工作原理
该对中工具主要包括四大部分，第一部分为滑架主体，包括两个半圆组成的连接件，通过中间水平直径方向的螺栓紧固；第二部分为滚轮组件，是实现滑架在联轴器轮毂上滑动的关键组件，通过滚轮滑动，盘动滑架，则实现了激光对中仪接收器在圆周方向的盘动；第三部分为同心度校核表及表架，用来校准滑架安装时与泵轴同心，确保测量数据的精度；第四部分为激光接收器安装杆，用来安装激光对中仪上的接收器，实现对激光的接收功能。通过该四大部分的组合，可实现激光对中仪在电动主给水泵上的应用，实现双盘，提高对中精度，且应用起来简单便捷，缩短检修工期。
4.结束语
对于现代商运电站，除去对现场设备的维护和检修工作以外，维修工艺的优化也是提升检修质量、增强经济效益的方法之一。本次电动给水泵实用性对中工具的设计制作，立足于现场检修工艺发现优化方向，主动思考自主研发设计制作，提升了现场设备维护的精密性同时减少了检修工期。提高设备的可靠性、保证设备的可用性，降低备件的消耗，为电站带来巨大经济效益，同时为同类设备优化工艺提供宝贵经验。
参考文献：
[1] 杨智翔，2011 第 3 期 总 第62期1 DAYA BAY NUCLEAR POWER生产论坛 SHENG CHAN LUN TAN 大亚湾核电
[2]王立地,高原.大型火电机组的液耦调速电动给水泵的变频改造[Z]. 国家科技成果.
[3] 俞朝富,刘亚辉. 电动给水泵分系统及其构成的电动给水泵系统[P]. 中国专利:CN106150964A, 2016-11-23
论文作者:刘继磊,薛峰,蔡江峰,邹建科,唐宾阳
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签：对中论文; 电机论文; 压力论文; 联轴器论文; 给水泵论文; 卧式论文; 离心泵论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;