600MW机组A和B给水前置泵电流差异原因分析及改进措施

谭剑

摘 要：火力发电厂给水系统前置泵的工作效率与其电动机电流是成反比例变化，前置泵的工作效率高低对机组经济性有着不可忽略的影响。该文针对茂名臻能热电有限公司#7机组A、B前置泵运行中电流出现差异的现象，通过一系列的试验分析，找出导致A、B前置泵电流差异的主要原因，并提出相应的解决和改进措施，最终消除这种差异现象，降低了厂用电率。

关键词：给水前置泵 电流差异 冲蚀 效率

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0025-02

茂名臻能热电有限公司1×600 MW“上大压小”#7机组，为东方汽轮机有限公司制造，型号：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，型式：超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双抽汽凝汽式汽轮机，#7机组配置2台50%BMCR容量的汽动给水泵，用于机组正常运行，每台汽动给水泵各配置一台型号为QG400/300CW的前置泵，为沈阳透平机械股份公司制造，前置泵为卧式单级双吸涡壳式水泵，设计扬程132 m，额定流量1267 m3/h，最小流量251 m3/h，工作电压6 kv，转速1480 r/min，额定工况效率82%。

2台前置泵自投运至今，都发生过泵壳腐蚀穿孔喷汽的现象，经多次补焊处理正常。从2015年6月开始，A、B前置泵电动机电流出现差异，B前置泵电流比A前置泵电流大3～5 A左右，差异不是很明显，但这种差异随着时间的推移越来越大，至2015年9月已达到10～11 A左右。由于这种电流差异不正常，不但影响着设备的安全运行，还影响了机组的经济运行，为找出A、B前置泵电流出现差异的故障原因，展开一系列的分析试验。

1 #7机A、B前置泵电流差异原因分析

针对#7机A、B前置泵目前运行的情况制定以下原因分析。

1.1 电流测量误差

怀疑A、B前置泵电动机电流互感器CT二次侧及电流变送器测量有误差，在A、B前置泵电动机6 kV就地开关柜保护装置显示的电流数值乘以其变比，发现计算结果与DCS显示数值基本相等，排除了电流测量有误差的可能。

1.2 汽动给水泵最小流量阀内漏

若B汽动给水泵最小流量阀阀芯内漏，势必造成B前置泵给水流量增加，电流相应增加，使A、B前置泵电动机电流出现差异。为此，通过以下试验检查A、B汽动给水泵最小流量阀内漏的情况。

给水流量测量系统设计：两前置泵出口为流量孔板测量，两汽泵出口为DCS逻辑折算得出，机侧给水母管总流量也为DCS逻辑折算得出。

通过以上3个表进行计算分析：

（1）当A汽泵最小流量阀前、后电动隔绝门全关时，从表1、表2中，两前置泵出口总流量的变化：（Q1-Q3）+（Q2- Q4）≈0。结论：A汽泵最小流量阀关闭时基本严密。

（2）当B汽泵最小流量阀前、后电动隔绝门全关时，从表1、表3中，两前置泵出口总流量的变化：（Q1-Q5）+（Q2- Q6）=（488-446）+（486-453）=75 t/h。结论：B汽泵最小流量阀关闭时内漏，泄漏量约75 t/h。

（3）从表1、表3中，两前置泵总电流的变化：

（I1-I3）+（I2-I4）=（37.7-36）+（47.9-46.6）=1.7+1.3=3 A。结论：B汽泵最小流量阀内漏量75 t/h折算成电流为3A，也就是说，在#7机B前置泵电流比A前置泵电流大10～11A里，有3 A是由于B汽泵最小流量阀内漏造成的。

综上分析，#7机B前置泵电流比A前置泵电流大10～11 A，扣除3 A是由于B前置泵最小流量阀内漏造成外，剩余的8 A就很可能是B前置泵工作效率偏低造成的。

1.3 B前置泵工作效率低

2016年1月对#7机B前置泵进行解体大修检查，解体后发现B前置泵驱动端泵盖的高压侧（出水室）与低压侧（进水室）之间隔离段挡套与不锈钢密封环多处冲蚀严重，不锈钢密封环固定螺丝松动，涡壳壁也有多处被冲蚀的现象，根据这种现象分析，首先是不锈钢密封环固定螺丝松动，密封间隙增大，高压侧（出水室）泄漏至低压侧（进水室）水流量增大，高压侧水压为2.0 MPa左右，低压侧水压为0.7 MPa左右，两者压力达3倍，通过密封间隙节流后水流速更高，高速水流对不锈钢密封环及隔离段挡套产生强大的冲刷力，长期的冲刷致使不锈钢密封环及隔离段挡套被冲蚀，高压侧（出水室）泄漏至低压侧（进水室）的泄漏量也越来越大，B前置泵电流也相应增大。

显然易见，运行中的B前置泵的高压侧（出水室）与低压侧（进水室）发生短路，出水窜入进水室，是造成B前置泵出力不足，工作效率低的直接原因。

2 改进措施

（1）针对B前置泵泵壳原材料为铸钢，容易被腐蚀，泵壳也累次发生过腐蚀穿孔，采取更换不锈钢泵壳，以提高其抗腐蚀、汽蚀的能力。

（2）针对B前置泵驱动端泵盖的高压侧（出水室）与低压侧（进水室）之间隔离段挡套与不锈钢密封环的冲蚀部位，进行打磨、清洁，再采用铸钢焊条进行补焊及修锉、研磨。图1、图2、图3为补焊修复后的隔离段挡套、不锈钢密封环及装复现场。

（3）针对B前置泵驱动端泵盖的高压侧（出水室）与低压侧（进水室）之间隔离段挡套不锈钢密封环固定螺丝松动，使用安装螺纹护套，在螺丝孔当中安装螺纹护套，螺纹护套有消除应力，增强螺纹紧固的功能，并且，螺纹护套还有抗震与抗冲击力的功能，解决螺丝的松动问题。

（4）修复B汽泵最小流量阀阀芯，减少最小流量阀的泄漏量，消除由于最小流量阀阀芯内漏造成B前置泵的电流增加。

3 改进效果

（1）2016年01月26日，B前置泵整体装复，投入运行。27日A、B汽动给水泵并泵运行，A、B前置泵运行电流恢复相等。

（2）B前置泵电流降至正常后，取得显著的经济效益。B前置泵电流总降幅达10 A，6 kV电动机一年可节省电量为：P=UIcosθ×24×365=1.732×6 000×10×0.95×24×365=864 822 kW·h。一年可節省资金约为：864 822 kW·h×0.5元/kW·h=432 411元。

4 结语

导致A、B前置泵电流出现差异的因素较多，根据实际运行情况制定的原因分析是可行的，通过上述一系列的试验，找出A、B前置泵电流差异的主要原因是B前置泵工作效率低所致，而造成B前置泵工作效率低是其高、低压水室密封环处泄漏引起，经采取相应地改进措施，最终彻底消除A、B前置泵电流差异的现象，恢复了B前置泵的设计工作效率，减少了B前置泵工作电流，降低了厂用电率，提高了机组的经济性。

参考文献

[1] 王殿武.汽轮机设备检修[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2] 刘立，流体力学泵与风机[M].中国电力出版社，2007.

[3] QG400/300CW升压泵安装说明书[Z].沈阳水泵股份有限公司，2012.

[4] QG400/300CW升压泵使用说明书[Z].沈阳水泵股份有限公司，2012.