电厂炉水循环泵介绍及故障分析

电厂炉水循环泵介绍及故障分析

【摘要】炉水循环泵是电厂锅炉最主要的设备，必须全面掌握其结构特点和故障情况，才能进行故障分析和处理，才能维护机组稳定。

【关键词】炉水泵;故障处理

炉水泵电机是大型发电厂强制循环锅炉、加速锅炉的强制水循环，提高锅炉热效率的关键设备，可以说是强制循环锅炉的心脏。由于炉水泵直接参与锅炉的高压、高温水循环，工作条件十分严酷、工作性质又十分重要，如何提高炉水泵，特别是炉水泵电机的可靠性对电厂安全运行有十分重要的意义。炉水循环泵的结构比较特殊，检修方法与通常的电机存在很大差异，维护保养也与众不同，下面我就介绍一下炉水泵。 １．炉水泵循环泵的结构特点

炉水循环泵是锅炉系统中承受高温高压的一种无轴封特种水泵。一般用于强制循环炉、直流循环炉和控制循环锅炉的系统中，因具有起机快、控制灵活等优点。自1959年第一台200mw的强制循环炉在英国high marnham发电厂投入运行，至今已发展了五十多年。 2.炉水循环泵电机的结构特点

早期炉水循环泵电机有屏蔽式和湿定子两种结构，屏蔽式电机存在绕组冷却困难，屏蔽套易碎、膨胀、翘曲、现场修复难等问题和电机效率低的问题。目前炉水泵电机采用湿定子结构可避免上述问

题，得到了广泛的应用。湿定子的电机结构特点如下：

(1)泵的叶轮和电机转子装在同一主轴上，置于相互连通的密封压力壳体内，泵与电机结合成一整体，电机在下面泵在上，避免在电机内部聚集气体，减少气体对绕组和水润滑轴承的危害。 (2)泵与电机之间采用无轴封结构，淘汰了轴封结构。

(3)泵体与电机是被分隔的两个腔室，中间虽有间隙不设密封装置使压力可以贯通，泵体和电机腔是等压的，但泵体内的高温炉水（300℃以上）与电机腔内的水（65℃以下）是不同的水质，正常运行时两者是互不交换的。

(4)电机运行时，转子带动小叶轮产生内循环动力，电机腔内的水通过外置的高压冷却器的热交换，使腔内的水温保持在65℃以下，当电机停机内循环动力消失，高压冷却器基本失去热交换功能。 (5)采用水润滑轴承，很大程度的简化了炉水泵轴承的结构，使用寿命和可靠性均不低于油润滑轴承。

(6)采用了耐温耐压的湿定子绕组线，改善了绕组冷却条件，提高了电机效率。

(7)为了保证炉水泵电机的冷却，设置了高压循环冷却系统和紧急注水冷却系统。

(8)由于电机采用的交联聚乙烯绕组线和水润滑轴承都不能承受高温，所以炉水泵电机运行温度必须控制在65℃以内。 3.炉水泵循环泵的故障分析

炉水泵电机的故障形态大致分析如下： 3.1第类电气绝缘故障是主要故障形态

炉水泵电机的故障一般都是绝缘电阻明显下降，如6kv电机下降到200mω以下可以认为都有不同程度的电气绝缘故障，然而电气绝缘故障的原因是多样性的（详细分析请见电气绝缘故障原因分析）。 3.2第类推力轴承故障

推力轴承故障是一种常见故障，除了长期运行造成的推力轴承轴向间隙超标，还有一些原因也会造成推力轴承加速损坏：(1)有些电机腔内有金属颗粒或杂质。(2)选用设计参数pv值偏高，轴向推力过大。(3)金属推力盘镀铬承磨层脱落，(4)非金属承磨板与金属推力盘开裂脱和落，(5)高温炉水渗入电机，烫伤轴承。(6)电机内循环水不畅，缺水运行。(7)推力轴承轴向间隙超标。以上原因都可能导致推力轴承的非正常损坏。 3.3第类导轴承的故障

导轴承的故障现象和原因大部分与推力轴承相似，泰勒公司采用的分块式导轴承问题相对多一些，导瓦是由金属母体和塑料瓦块粘接，经常发生塑料瓦块和金属母体开裂、脱落现象。导瓦外圆有一个凸块，凸块顶在导轴承座的支撑圈，长期运行后在支撑圈上压出一个凹坑，最深时能达到1mm，严重时造成定转子扫膛。 3.4第类转子故障

(1)转子轴为细长轴，叶轮档与泵侧导轴承距离较长，转子轴刚度

不足也会发生轴弯。(2)定转子采用开口槽，长期运行造成转子汽蚀，定转子气隙超标，严重时会导致定转子相擦。(3)国产炉水泵电机转子平衡护环，由于公差配合的紧量不够，运转中在电动力的作用下发生轴向窜动，撞击“c”型轴用挡圈，致使挡圈断裂成数段，并划伤端部线圈。 3.5第类电机内流道堵塞

主要发生在超临界炉水循环泵上，炉水泵位于整个锅炉的最低处，由于炉水泵仅在机组启动时和停机时使用，长期处于静止状态，大量的炉垢和杂物堆积在电机的热屏上，由转子轴与热屏的间隙掉入电机腔内，随着电机内循环水流动堵塞过滤器和电机内流道，引起电机运行温升高，严重时会导致电机缺水运行，造成轴承严重损坏。 3.6第类安装操作不当

炉水循环泵在安装时必须严格按照说明书要求实施，对电机吊装、主螺柱的紧固、水质、注水方式、流量、阀门的操作等都有详细的规定。安装不当可能会发生以下问题：(1)炉水循环泵泵壳与电机热屏法兰面渗漏。(2)叶轮和电机转子变形。(3)扩散器口环变形，(4)严重时推力轴承座受损。 3.7第类端盖密封面渗漏

进厂检修时较难判断，发现有几台在端盖面上有月牙形水锈斑痕，应可判定为有微渗漏现象发生；其中一台在修复后，进行26mpa水压试验时，有点滴渗漏现象，重新拆开发现端盖密封面上有一处微

小铸造缺陷，处理后得以解决。

3.8第类密封导电头的密封渗漏是较少发生的故障

泰勒炉水泵电机的导电头“o”型密封圈阻流圈，出厂装配位置偏移，有微渗漏现象发生，处理后得以解决。ksb的导电头绝缘杆开裂也会造成渗漏。

3.9第⑨类叶轮及扩散器故障

该故障一般是由于推力轴承或导轴承严重损坏，造成叶轮和扩散器严重磨损，电机堵转。 4.电气绝缘故障原因分析 电气绝缘故障现象及原因分析:

(1)线圈端部局部击穿点、长期带故障运行甚至烧断绕组线。分析其主要原因：绕组线本身绝缘缺陷，绝缘层有疵点；ksb泵线圈下沉；穿线时绕组线损伤；过热变形；薄绝缘绕组线绝缘薄弱，击穿现象多。

(2)铁芯槽内线圈局部击穿点，甚至烧坏铁芯。分析其主要原因：绕组穿线工艺损伤；绕组线绝缘局部疵点；过热变形；泰勒公司槽内没有槽楔绕组线，振动易磨损绝缘。

(3)严重烫坏定子绕组线、绕组线的绝缘变形呈多边形断面状，表面pa层呈粉状脱落，pe2绝缘层粘接成板状块。分析其主要原因：大部分发生在备用泵停转状态，高温炉水长期渗入；下端盖密封有微渗漏现象；ksb泵发生较多；运行操作不当。

(4)中性点接头渗水导致绝缘电阻下降，甚至有中性点接头炸开现象，接头处有铜绿，绕组接头的根部绕组线绝缘损伤，绝缘电阻下降、甚至为零。分析其主要原因：中性点接头工艺结构设计不合理，没有自密性；制作工艺不良。采用聚乙烯模压熔接绝缘工艺、高温模体在操作时烫坏。 (5)绕组绝缘电阻下降，受气候影响，擦干净密封导电头，烘干后绝缘电阻又能回升。分析原因为导电接头的外绝缘套管为塑料件，耐气候性能差。

(6)导电头连接电缆缠绕或与转子相碰磨损绝缘直至绝缘为零，分析原因为连接电缆过长；连接电缆固定不当。

(7)机械故障造成绕组损伤，严重时绕组多处切断，分析原因为上导轴承螺栓或破碎的瓦块掉入电机定子中，造成电机定转扫膛，线圈破损。转子轴套档圈掉入定子，造成线圈损坏。 [科] 【参考文献】

［１］电站炉水循环泵电机检修导则dl/t 1132-2009.

［２］合肥皖化电机技术有限公司.炉水循环泵结构介绍及故障分析指导书.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1xmw.html