电泵推力轴承烧毁事故分析

何振宇 李磊 左川

摘要：本文描述了某电厂电动给水泵在运行过程中推力瓦烧损前后的动态过程，并对这一过程做了详细的分析与比较.指出了造成推力瓦烧损的根本原因，并提出了相应的改进措施。由于电动给水泵热态启动比较常见，因此这类事故的原因、过程、结果与处理方法对其它机组防止此类事故有一定的借鉴意义。

关键词：电动给水泵；推力瓦；事故分析

0.前言：

某电厂新建工程2×1000MW机组采用东方汽轮机厂有限公司设计生产的N1000-26.25/600/600，超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机。每台机组设置两台50%容量汽动给水泵，两台机组共设一台启动用电动定速给水泵组，容量为30%BMCR。给水泵是沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司制造的水平、多级、筒体式壳体并具有整抽式芯包的离心泵。在调试过程中，发生了推力瓦烧损的事故。本文对此事故进行了总结和分析。

1.事故经过：

2015年12月30日，1号机组负荷500MW，运行人员检查电泵启动条件：电泵油站运行正常，润滑油压0.33MPa；电泵机封水投入正常，凝结水压力2.9MPa；工业冷却水投入正常，冷却水压力0.42MPa；电泵入口电动门全开；电泵出口电动门全关；电泵再循环管路导通，再循环调阀及前后手动门均全开；除氧器液位正常2031mm，除氧器压力0.55MPa，除氧器水温160℃，电泵前置泵入口压力0.79MPa，电泵入口压力0.79MPa。

22：36：48运行人员启动电泵，电泵启动电流898A，运行电流360A，电泵入口压力2.29MPa，电泵出口压力18.27MPa，电泵流量308t/h，转速、油压、瓦温、机封水温度、轴向位移等其余参数均正常。22：40：36启泵后约3分48秒，电泵轴向位移突变，由0.26mm变为-2.00mm。

22：41：39电泵推力瓦非驱动端、驱动端温度同时快速上升。轴向位移再由-2.00mm变为-2.70mm。22：44：05启泵后约7分17秒，运行人员远方操作停电泵。此时电泵推力瓦非驱动端温度254℃，驱动端温度91℃。在电泵惰走的过程中，电泵推力瓦非驱动端溫度，依然持续上涨，并于22：44：23至最高297℃。电泵启动前、后随时间变化的详细参数见表1：

电泵解体后，推力瓦非驱动端磨损严重，推力瓦和推力盘非驱动端图片如下：

2.事故分析：此次电泵启动前条件检查，运行人员均按照规程说明和厂家说明书进行准备操作，包括润滑油压，轴承回油，机封冷却水，工业冷却水，除氧器液位，电泵再循环管路等均检查投入正常。此次启泵后3分48秒之前，电泵运行平稳，除流量和运行电流呈逐渐减小趋势，其余运行参数正常，就地未出现异常现象。启泵3分48秒后，轴向位移突变，推力瓦非驱动端温度开始上涨。启泵4分50秒后，推力瓦非驱动端、驱动端温度开始明显、快速上涨，轴向位移再次突变，同时电泵运行电流开始增大。该次启泵工况与以往的区别：除氧器水温与泵体腔室温度相差较大。启泵前，电泵上、下腔室温度为11.6℃、10.9℃，除氧器水温160℃。启泵后，22：42：07，泵体上腔室温度11.6℃，才开始缓慢上升。22：44：07，上腔室温度升至17.7℃。而泵下腔室温度在停泵之前整个过程维持不变。该次事故发生可能原因是电泵没有暖泵系统，未进行暖泵操作。分析：首先，除氧器水温与电泵本体有近150℃的温差；该电泵设计为前置泵与主泵同轴，定速启动，启动后电泵瞬间达到满出力，电泵转速4813rpm，出口压力18.27MPa，流量308t/h。那么，在泵启动后，介质温度与泵体温差大，使得热水对泵体本身有一个较大的热冲击，加上启泵工况变化剧烈，未有足够的时间在低转速下进行暖泵，极易导致泵体本身各部件加热程度相差较大，热变形程度不一致；另外查阅厂家说明书，电泵各部件间隙较小（≤0.6mm），若各部件发生较大且不均匀热变形，一方面会导致泵本体动静间隙碰磨，容易抱死；另一方面会导致平衡机构失灵，轴向推力均施加在推力瓦上，造成过载烧瓦。。

3.应对措施：1）该电泵设计为30%负荷启动用电泵，在启动初期使用。当汽泵代替电泵出力后，电泵停止使用。除氧器热态运行时，且未经过暖泵操作，不允许启动电泵。

2）现有电泵运行系统，设计院未设计任何暖泵系统。考虑到电泵需要在热态时启动，应通知设计院根据现场条件设计一安全、可靠、方便的暖泵系统。（可以考虑正暖、倒暖两套方案。）

3）查阅电泵使用说明书，沈泵厂家并未对该电泵的暖泵操作有任何特殊说明。因此为了运行人员的安全操作，要求厂家提供关于该电泵具体详细的暖泵说明。例如：1）电泵泵体上、下腔室温差多大时，需要进行暖泵；2）除氧器水温与泵体温度相差多大时，需要进行暖泵；3）暖泵操作时，泵体温度变化速率控制在多少，等等。

参考文献：

[1]沈阳鼓风机（集团）有限公司.《电动给水泵说明书》

[2]广东电力设计院.《电动给水泵系统图》

[3]广东电力设计院.《锅炉给水系统图》