循环水泵的改进

金英杰

（东糖集团三联热电有限公司，广东东莞 523243）

0 引言

火电厂循环水系统的主要作用是向凝汽器及机组其他辅助设备提供冷却水。循环水系统有开式及闭式两种供水方式，东糖集团三联热电有限公司采用开式供水系统，循环水泵直接从水源上游取水，用水后排入下游。循环水泵做为火电机组的重要辅助设备，其安全运行对火电厂的正常运行起着重要作用。

1 循环水泵初始设计

2台机组共有4台1200HLBK-16型立式斜流泵。技术参数：额定流量为10 692 m3/h，扬程16 m ，转速495 r/min，轴功率536 kW，配套电机功率700 kW。该型泵的结构为主轴带护管与抽送介质相隔离，以保护主轴和导轴承不受磨损，从泵出口引水并通过过滤和加压后，作为导轴承的冷却润滑水；上下主轴共有3个导轴承，导轴承的冷却与润滑，通过填料箱上开设的螺孔接水管注入,润滑水经各导轴承后，从下导轴承处排入泵内。冷却润滑水量≥0.5 L/s，压力0.3 MPa，水量由靶式流量控制器控制，流量＜1.8 m3/h时报警；泵输送介质为河水，咸淡交替出现，最大含砂量（0.12～0.18）kg/m3。

2 运行中的问题

（1）在一次厂用低压电失电事故中，由于循环水泵的冷却润滑水加压泵跳泵，4台循环水泵的冷却润滑水中断，而循环水泵使用6 kV高压电未失电，因而循环水泵仍处于运行状态，运行人员发现后立即进行停泵操作，但事后试启动3#循环泵时，电机过载保护跳闸，解体该泵检查发现导轴承、中导轴承熔化已同轴套粘死（图1）。

（2）按照循环水泵的使用要求，在介质含有泥砂的情况下，每年应进行一次拆卸检查维修。在拆卸循环泵检查中发现3个轴套、填料轴套磨损较严重，下轴套单边磨损最大量近2.5 mm（图2）；3个导轴承轻微磨损，下导轴承磨损相对严重些。

3 问题分析

3.1 轴承与轴套粘连

图1 轴承与轴套熔粘

图2 轴套磨损

3#循环水泵轴承材料为赛龙（THORDON）XL系列。赛龙材料是一种高强度和高韧性的人工合成聚合物，具有在拉伸或变形后恢复至原始形状及有很高的耐磨损性能，比大多数其他轴承材料优越，如：黄铜，巴氏合金，尼龙，TFE，酚醛树脂层压板，铁梨木，碳精，聚酰胺，高分子聚乙酰等。赛龙应用于工业水泵的轴承，一般有3种：①赛龙XL（黑色），在抗磨损性和摩擦因数之间达到一个较好的平衡；②赛龙SXL（白色），具有优越的干运转能力，更低的摩擦因数；③赛龙Composite（黑色），专为强磨蚀性环境设计。1200HLBK-16型立式斜流泵轴承采用水润滑方式，赛龙材料热传导性较差，轴承同轴套之间摩擦产生的热量只有通过冷却润滑水带走。在无水干运转情况下，赛龙运行温度的上限为105℃，当超过105℃时，轴承表面软化导致摩擦因数增大，导致摩擦热增加，形成恶性循环，直到轴承损毁失效。低压电失电造成循环水泵冷却润滑水加压泵跳泵，循环泵失去冷却润滑水，而此时由于循环水泵仍在运行，待运行人员依次停运循环泵后，循环水泵已干运转一段时间，3#循环水泵干运转时间相对最长，最终造成轴承熔化、损毁，同轴套粘连在一起，再次启动时出现过载跳泵。

3.2 轴套磨损

循环水泵使用的冷却润滑水引自泵的出口，经过滤和加压后提供给循环泵做冷却润滑用，虽经过滤器过滤，但过滤精度只有800 μm，加之河水中含砂较多，造成循环水泵冷却润滑水带砂较多。冷却润滑水中的砂流经循环泵的导轴承、轴套时，增加了导轴承同轴套之间的摩擦，加重了导轴承、轴套的磨损。但导轴承的材料为赛龙，比轴套（1Cr17Ni）更耐磨损。因而每年定期拆卸循环水泵检查时，会发现3个轴套磨损相对严重，3个轴承的磨损情况稍好，往往需更换3个轴套、填料轴套及间隙不符合要求的轴承。

4 改进措施

（1）赛龙XL、赛龙SXL都具有极强的耐磨损性能，可用水做润滑冷却剂，但赛龙SXL具有优越的干运转能力，在无水情况下可运行超过1 min，而赛龙XL在无水情况下不超过0.5 min。为避免循环水泵运行中出现短暂中断冷却润滑水的情况而损坏轴承，改进后的轴承采用赛龙SXL代替赛龙XL，循环水泵干运转的时间延长1倍，提高循环水泵运行的安全性。

（2）因取自循环水泵出口的冷却润滑水含砂量较多，不利于循环水泵导轴承、轴套的运行。为改善冷却润滑水水质，在原有的循环水泵冷却润滑水系统增加一路水源，水源取自附近净化水站处理后的工业水。循环水泵的出水经竖流式反应沉淀器、重力式无阀滤池处理，滤去水中的悬浮物和其他杂质，出水浊度≤1 mg/L。经过处理后相对干净的工业水提供给各用水点，水压0.5 MPa。因而可从工业水母管引一路做为循环水泵冷却润滑水。在正常情况下，循环水泵运行时，投运来自工业水的水源而停运原来的泵出口水源，可以减少循环水泵冷却润滑水中的杂物，减轻轴承同轴套之间的磨损。

5 结语

改进循环水泵冷却润滑水水质后，在每年一次的定期拆卸检查中，发现轴承、轴套的磨损情况有很大改善，磨损相对最严重的下轴套单侧磨损仅有0.5 mm左右，延长了循环水泵轴承、轴套的更换周期，节省设备维修本成。将轴承的材料由赛龙XL改用赛龙SXL，延长了循环水泵断水运行时间，为可能出现的意外断水情况赢得停泵时间，避免轴承熔化事故，使循环水泵的安全得到保障，从而大大提高循环泵运行的可靠性。