600 MW汽动给水泵推力瓦故障原因分析

李衍平

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

600 MW汽动给水泵推力瓦故障原因分析

李衍平

（华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100）

某厂给水泵推力轴承温度过高发生脱胎，引起锅炉上水困难，导致机组跳闸。通过对给水泵推力轴承解体检查发现，齿轮轴脱落引起轴承进油量少且轴瓦温度高。结合运行实际，提出避免给水泵跳闸损坏的技术措施，保障机组安全稳定运行。

给水泵；耦合器；保护；主油泵

1 设备概况

某厂N660/24.2/566/566型机组由上海汽轮机厂有限公司生产，该机组配置2台50%容量汽动给水泵和1台35%容量液力调速电动给水泵组。汽动给水泵为沈阳水泵股份有限公司生产的14×14×16 -5HDB型给水泵，该水泵结构形式为水平、多级、筒体式壳体并具备整抽式离心泵。泵的水力平衡装置为平衡鼓，平衡鼓吸收大部分的轴向推力，剩余推力由推力轴承承受。额定工况下该泵吸入口压力2.44 MPa，吸入口流量960.3 t/h，扬程3 331 m，额定转速5480 r/min。小汽轮机轴与给水泵轴由齿形挠性联轴器连接。

2 事件经过

机组在400 MW负荷下运行正常，运行人员监测发现1号机组B汽泵内推温度1、2点均达报警值85℃，根据现场实际情况，认为水泵平衡状态良好，初步判断主推力瓦处存在细小颗粒磨损，从而导致推力瓦温度上升。机组负荷为580 MW，B汽泵非驱动端主推力瓦瓦温再次上升，最高时达到87.6℃，停泵对推力轴承进行检查，发现非驱动端4块主推力瓦乌金均有不同程度脱胎。

3 原因分析

3.1 供油系统存在缺陷

首先对给水泵组推力轴承的润滑油管路进行检查，汽轮机系统与给水泵系统共用一路油系统［1］，汽动给水泵的主推力轴承乌金烧损前后，润滑油泵和润滑油滤网均没有进行切换，润滑油的油箱油位在正常范围内。通过查阅DCS系统的主要参数，在推力轴承温度升高期间，汽泵的润滑油母管压力一直稳定，在规定范围内；冷油器进回水工作正常，润滑油温度在正常范围内，其他轴承温度也在正常范围，无升高迹象，可以排除由于润滑油系统瞬间断油造成的推力轴承乌金烧损。

该给水泵润滑油进油管路上装有供油调节门，初步确定由于缺油引起，检查推力轴承外侧进油孔及径向轴承内侧进油孔，均无堵塞现象，可以排除由于推力轴承进油孔堵塞造成推力轴承缺油烧瓦。

3.2 联轴器卡涩

如果齿轮联轴器的齿根间隙偏小，在给水泵负荷增加过程中［2］，给水流量与压力同时增加，联轴器的传递扭矩逐渐增大，齿套内摩擦阻力相对增大，如果联轴器齿轮和齿套出现卡涩情况，会导致泵侧与机侧联轴器齿轮滑动不畅，进而使汽轮机转子及给水泵转轴由于温度升高引起的膨胀量不能被联轴器吸纳，使得给水泵推力轴承承受额外的轴向推力，造成给水泵推力轴承过载引起烧瓦。查阅相关资料，齿型联轴器两侧齿根部间隙设计值为0.15～0.20 mm，在标准范围内，可以排除因联轴器齿套卡涩造成给水泵推力轴承过载损坏。

3.3 运行工况变化

查阅历史趋势，该给水泵推力轴承瓦温升高前后，给水泵运行工况无变化，且在给水泵推力轴承瓦温升高时，该泵出入口压力、流量、平衡管压力等参数均无明显变化，可以排除因运行工况变化导致给水泵轴向推力突然增大造成推力轴承烧损。

3.4 检修工艺不良

在润滑油供油系统正常情况时，由于制造、安装或检修工艺不良及长期运行引起的变形、卡涩、磨损也会造成推力瓦温升高［3］，甚至造成推力损坏。推力瓦块乌金浇铸时质量不好，有裂纹或脱胎等问题，运行时间过长及乌金脱落会影响油膜，降低承载力。瓦块的摆动线、受力螺钉配置不当或者瓦块的摆动线不灵活，会导致推力瓦受力不均。推力盘松动、瓢偏或给水泵非驱动端长期振动大等也会使瓦块长期承受冲击性载荷，轴承合金脆化发生裂纹，严重时脱落。

该给水泵自2007年投产以来，非驱动端轴承振动一直在0.05 mm以下，不存在振动超标现象。从解体后的推力轴承来看，各推力轴承瓦块瓦枕存在磨损现象，但磨损量不大，不影响推力轴承正常运行，现场检查瓦块摆动线较灵活。对推力盘进行检查，推力盘无磨损、松动现象，推力盘瓢偏也符合标准要求≤0.02 mm。推力间隙不符合图纸要求也会造成推力轴承温度高乃至烧瓦［3］。根据以往运行工况，该泵主推力轴承瓦温偏高，分析是由主推力轴承瓦块间隙偏小引起主推力轴承瓦温偏高，但该泵设计推力间隙为0.35～0.50 mm，查阅安装资料，该泵推力间隙未曾超标，可以排除由于推力间隙超标造成推力轴承各瓦块脱胎。

3.5 运行寿命超标

该泵推力轴承使用寿命为连续运行26 000 h，运行时间按每年5 000 h核算，该泵已连续运行35 000 h，超出设计使用年限。另一方面，通过观察推力轴承瓦块乌金脱胎现象，由此可判断为推力轴承瓦块乌金工作面热疲劳造成。

4 处理措施

4.1 检修方面

对新更换的推力瓦进行全面检查，保证每块瓦片接触角、高差都达到设计要求［4］。因机组运行期间无法对该给水泵转子窜动量、抬轴量进行测量和调整，应在机组大修结束时，对检修质量进行查阅，确保该泵转子窜动量、抬轴量及推力间隙均在标准范围内，并在推力盘调整垫圈上加装0.10 mm垫片，整个转子向非驱动端移动0.10 mm，使主推力轴承间隙增大0.10 mm。

4.2 运行操作方面

在实际操作过程中应逐渐增大给水泵转速，不要大幅增大或减小汽动给水泵转速。开启给水泵出口电动门时，一定将出口母管注满水，防止引起汽泵失压和过流，轴向力发生剧烈变化，引起汽泵推力瓦温度迅速升高［5］。

经过处理后，机组满负荷时汽动给水泵运行参数如下：流量960 t/h，转速5 385 r/min，泵出口压力28.32 MPa，润滑供油温度40℃，主推力瓦温度58.5℃，副推力瓦温度56.3℃。

5 结束语

汽动给水泵推力轴承瓦块乌金工作面由于使用寿命到期，且长期处于工作状态，推力瓦乌金工作面热疲劳导致乌金脱落。更换推力轴承瓦块后，该泵运行正常，至今未发现推力轴承瓦块温度偏高。当发生给水泵推力轴承瓦块损坏事故后，应首先确认油质、供油系统是否正常，制造、安装、检修质量是否良好，水泵检修时各部分数据是否正常，且要考虑是否因变工况下轴向力过大造成推力轴承瓦块过载损坏。

［1］刘继平，韩飞雪，吕秀立.1 000 MW机组给水泵汽轮机瓦温高分析与处理 ［J］.东北电力技术，2012，33（1）：45-46.

［2］金万里，郭连丰.超临界锅炉受热面管内壁氧化皮剥落堵管的原因分析及预防措施 ［J］.内蒙古电力技术，2009，27（3）：7-8.

［3］叶绍义，王 亮，曲志强.300 MW机组给水泵组备用存在问题及处理 ［J］.东北电力技术，2005，26（5）：30-31.

［4］李军红，吕 平，冯江涛，等.300 MW机组给水泵变频改造后控制策略优化 ［J］.热力发电，2015，44（10）：119 -123.

［5］李 勇，李仁杰，曹丽华，等.汽动给水泵组性能在线监测 ［J］.热力发电，2015，44（1）：82-86.

Fault Reason Analysis on Feed Pump Thrust Pad of 600 MW Turbine⁃driven Feed Water Pump

LI Yanping
（China Huadian Laicheng Power Plant，Laiwu，Shandong 271100，China）

Aiming at feed water pump problem of the thermal power plant，this paper introduces the phenomenon of feed water pump. The methods to find the high⁃pressure heater leakage are proposed by analyzing the reasons of high pressure heater tubes.Treatment measures with the tripping of water⁃pump are proposed to ensure the operating safety and stability of the units.

feed water pump；coupler；protection；main pump

TM621

A

1004-7913（2017）03-0050-02

李衍平（1979），男，学士，工程师，从事火力发电厂集控运行工作。

2016-10-15）