炉水循环泵电机冷却水系统优化措施

张忠科 杨传印 潘强林 桑晨善 蒋海涛

【摘要】本文主要介绍电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水的清洁度对炉水循环泵的危害，并针对炉水循环泵驱动电机冷却水系统清洁度的要求，炉水循环泵各系统安装过程中的控制措施、调试过程中的工艺控制及炉水循环泵增加外置循环滤网的优点等几个方面进行阐述；通过这些措施，达到提高炉水循环泵驱动电机冷却水系統清洁度的目标，极大提高了炉水循环泵的安全运行保障。

【关键词】炉水循环泵；清洁度；滤网改进措施

1、目的

炉水循环泵可以比作控制循环锅炉的起搏心脏，离开了炉水循环泵锅炉就影响运行。应充分认识该泵的性能和特点，尤其要注意冷却水系统对炉水循环泵安全运行的重要性。为有效控制发电厂锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度的状况，降低炉水循环泵在运行过程发生设备损坏、冷却水管道堵塞、冷却水清洁度差的概率，特在锅炉炉水循环泵驱动电机冷却水系统内部清洁度常规控制、检查措施的基础上，通过现场进行革新增加外置滤网，改良安装过程等方法来提高炉水循环泵驱动电机冷却水内部清洁度目标。

2、影响炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度原因分析

造成电厂炉水循环泵驱动电机冷却水清洁度差的过程主要有两个因素，一个因素是材料在生产、存放和运输过程中形成的；一个因素是在管道系统施工过程中形成的；经过对以上两个因素的细化分析，造成循环泵驱动电机冷却水清洁度差的主要原因有一下几点：

（1）锅炉启动冲洗运行过程炉水中的杂质；

（2）冷却水管道管子内部的杂质等；

（3）炉水循环泵运行过程中产生的铁离子等杂质。

3、电机冷却水清洁度差对炉水循环泵造成的危害

炉水循环泵冷却水系统是用来消除由于电机在运行时绕组的发热、转动件的摩擦生热，以及从高温的泵壳侧传过来的热量而造成电机升温的不安全影响。高压冷却水从炉水泵电机的底部进入，经电机下端的推力轴承带动辅助叶轮，以建立循环的流动。温度升高的电机冷却水再经电机热交换器将热量传给低压冷却水，然后，被冷却过的高压冷却水再返回进入电机，形成闭路循环流动。锅炉炉水循环泵在运行过程中，锅炉水中的杂物会随着锅炉循环泵驱动电机冷却循环水的流动进入驱动电机中，加之循环泵本身采用内置于电机内过滤器，过流面积小，极易堵塞循环水路，造成冷却循环水流量减小，另外在这些杂物中含有铁质颗粒，一旦进入电机推力轴承及导轴承摩擦副间，将加速轴承的磨损，如果冷却水流量不够造成“干磨”现象，会直接造成轴承损坏。在机组运行过程中，一旦炉水循环泵的电机内置过滤器发生堵塞，冷却水无法在电机内进行重复循环，冷却效果减弱，高温炉水也会将热量传到电机腔因温度过高而引起故障，严重时会将电机线圈烫坏造成炉水泵跳闸停运。并且炉水中的杂物也会随着锅炉循环泵驱动电机冷却循环水的流动进入驱动电机中，对电机的推力轴承和导轴承造成损害。造成汽水系统不能强制循环将增加电厂运行成本；重则引起炉水泵损坏，严重影响机组安全、稳定运行，造成重大财产损失。下面用具体的例子来说明。

某660MW电厂炉水循环泵在调试运行过程中，发现炉水循环泵冷却水温度升高且波动较大，电流升高报警。停泵对循环泵内部滤网检查发现滤网外有黑色的泥状堵塞物和少量的金属粉末杂质，清理干净内部滤网后，炉水循环泵重新启动状况仍不见好转。后停炉水循环泵解体对泵体内部检查发现止推轴承板、推力板与轴承之间的垫块磨损严重损坏，造成炉水循环泵返厂重新进行维修。

由于炉水循环泵冷却水内部清洁度差造成设备损坏的例子很有很多，不但影响安全生产，还可能造成严重的经济损失，因此在调试运行过程中控制炉水循环泵冷却水的清洁度非常重要。

4、保证炉水循环泵冷却水清洁度的主要措施

（1）炉水循环泵冷却水管道在安装以前应进行管道内部喷砂或酸洗，一般情况下φ38以下的管道进行酸洗，φ38及以上的管道采用内壁喷砂处理，喷砂完毕、吹扫干净验收合格后进行封口，安装前需专业人员再进行检查，确保管道内无异物，以保证冷却水管道内部的清洁度。

（2）锅炉酸洗后因对汽水系统的集箱内部及相关的管道内部进行严格检查，将发现的杂质清理干净并分析杂质的来源，从根本上确保杂质的不再出现。

（3）针对影响炉水循环泵冷却水清洁度的原因，经过长时间的实践及总结，因部分炉水循环泵普遍存在内置滤网小、容易堵塞、不容易清洗等原因。现场根据实际情况，从避免炉水循环泵停运，受损伤的角度出发，结合国内一些厂家资料，探索出了这一简便有效的施工方案。主要技术原理是在锅炉循环泵驱动电机的高压冷却管道系统中增加安装外置式磁性过滤器。将循环泵电机内的原带过滤器拆除。磁性过滤器由于安装在电机外部，过滤面积大，在运行时过滤电机冷却循环水中含有的大量杂物包括细小的铁质颗粒。有效防止电机内部循环水管路堵塞，造成电机温度过高而引起的故障。减少了铁质颗粒对推力轴承和导向轴承的损害，延长循环泵电机的使用寿命。外置式磁性过滤器过滤网清理方便无须停机清理，不影响炉水循环泵的连续运行。大大降低了清洗过滤网的工作量。

外置式磁性过滤器安装要点，在外置磁性滤网的安装过程中，要全面考虑炉水循环泵的系统工作环境和技术要求以及锅炉的膨胀参数，一般在满足要求的基础上，将外置磁性滤网安装在循环泵电机冷却水管道离循环泵较近的位置，以减少管道的阻力，提高外置磁性滤网的使用系数。

总结：

本施工工艺拆除原电机内置的过滤器，在冷却水外部增加外置磁性过滤器，磁性过滤器由于安装在电机外部，过滤面积大，在运行时过滤电机冷却循环水中含有的大量杂物包括细小的铁质颗粒，有效防止电机内部循环水管路堵塞而造成电机温度过高而引起的故障；减少了铁质颗粒对推力轴承和导向轴承的损害，延长循环泵电机的使用寿命；提高了炉水循环泵运行的可靠性。以上优化改进措施在印度蒙德拉项目部5台锅炉的实施，炉水循环泵冷却水系统的清洁度得到较好的控制。试运行期间，锅炉炉水循环泵冷却水品质得到实质性的保证，明显减少了清理滤网的次数，也避免因为冷却水清洁度的问题造成炉水循环泵损坏，减少了试运行风险，提高了试运行效益，同时使试运期间的消缺工作量大大降低，减轻是运行维护人员的劳动强度。相信经过不断总结和完善，炉水循环泵冷却水清洁度控制措施在以后的工作中能發挥更好的作用。