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DG600-2401型电动调速给水泵油中进水的原因分析与改进

发布时间：2010/7/10 阅读次数：1308 字体大小: 【小】【中】【大】

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(北京京能新能源有限公司内蒙古分公司，内蒙古呼和浩特 010010)
摘要：文章对DG600-2401型电动调速给水泵油中进水造成不能安全稳定运行的原因进行了分析研究，提出了降低多级水封、使回水管低于水泵大气回收槽、消除由于安装位置高造成附加“U”形弯的方案。该方案在实际运行中取得良好效果。
关键词：给水泵；润滑油；密封水；改进技术
中图分类号：TK223.5⁺2 文献标识码：B 文章编号：1007—6921(2010)06—0088—01
1 概况

某电厂330MW汽轮机组，根据设计要求，每台机组配有3台50%容量的电动调速给水泵组，型号DG600-2401。该泵组是由上海电力修造厂与英国公司合作生产，主给水泵芯包由威尔公司供货，泵组各轴承均采用滑动轴承，所用润滑油与液力耦合器工作油型号相同，且共用同一油箱。
2 给水泵密封水工作原理

主给水泵轴端密封采用迷宫式水密封，即末级叶轮出口水经平衡盘与平衡套径向间隙泄到第一个泄水室，并将其引到前置泵出口（即主泵入口），剩余部分水沿迷宫套径向间隙泄到第二个泄水室后被引到前置泵入口。第三个水室为轴封供水室，水源由凝升泵出口水引入该供水室，该压力（P1）大于第二水室压力，（P2）0.2MPa,即△P=P1-P2=0.2MPa。且由密封水差压调节阀自动维持，第三个水室的水除部分泄到第二水室（即除氧器）外，其余全部泄水沿轴向外泄到大气端回水室，经多级水封再导致凝汽器热水井的上部，见图1所示。 

3 润滑油进水原因分析

1号机组自整套启动以来，3台给水泵的密封水回水均不能顺利返回凝汽器，使轴端的大气孔处大量冒水，水以沿轴向间隙进入轴承座造成润滑油中进水，油质乳化。但根据水封的水阻计算，应该能够顺利返回凝汽器。供货厂家解决的办法是每台泵各配备1台压力式滤油机，间断或连续运行，但油中的水分仍然较多，为了寻求解决办法，最后将多级水封后的回水管从凝汽器铜管的上部降为热水井上部（见图1虚线部分），但改进后效果不佳。

电厂海拔高1 020m，故大气压力为0.88×10⁵Pa～0.90×10⁵Pa，根据多级水封的流程阻力，有以下公式［1］计算：

沿程阻力：h_f=λlv²/2dg（式中λ为沿程阻力系数；l为管道长度；d为管直径）；

局部阻力：h_j=yv²/2g(式中y为局部阻力系数)；

流体在重力场中的流动z+p/r+v²/2g=H(z+p/r)为位置水头与压力水头之和；v²/2g为单位质量流体的动压头，故三项之和为总水头H。

根据现场实测多级水封压头高度、流程分析和计算的结果，给水泵密封水经多级水封，在各种工况下完全可以克服水封的阻力流到凝汽器，这就说明上海电力修造总厂对水封的设计是合理的。

那么为什么造成密封水不畅呢？通过就地观察与试验，以及现场的实际系统绘制出图纸逐步分析。发现根本原因在多级水封与给水泵端头回水（大气端）槽之间，由于设计、安装时为了不影响地面通行，回水管通过—0.5m的地沟引至0m以上的多级水封。这样在多级水封前又形成一个不合理的“U”形水封，致使回水阻力增加，造成大气回水槽向外冒水，且很容易进入轴承回油中，使油中进水，油质恶化。
4 改进方案

以现场的实际位置，并从安全、经济的角度出发，征得厂家同意（图纸为给水泵厂家设计），确定将多级水封由原来的+2.8m（从零米到水封顶面）的位置降到零米（按顶部计算）以下，使回水管低于水泵大气回收槽，从而消除由于安装位置高造成附加“U”形弯的方案（如图2所示）

5 效果

改进投资少，收益大，只有几道焊口和约4mφ108管就解决问题，实践证明改进后效果明显。在改进前的半年时间内给水泵因油中进水，油质乳化无法运行换新油。每台泵换一次需7 桶（180kg/桶），共换5次，同时滤油机处于连续运行状态，油耗、电耗、材料等消耗较大，直接经济损失约4万余元，且直接威胁设备的安全。改进后大气回水槽不再往外冒水，压力式滤油机退出运行，给水泵油中不含水分，从而为给水泵的安全运行打下良好的基础。
［参考文献］
［1］黄卫星，陈文梅工程流体力学［M］北京：化学工业出版社，2002.

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