火电厂锅炉给水前置泵故障原因分析

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摘要：节能改造锅炉给水泵泵组，能够使节能减排得以实现。但是，电机变频的过程中，锅炉给水前置泵必须要在变频状况下低速进行工作，降低了给水泵出口压力。文章分析和研究了锅炉给水泵在100%额定工况时、100%额定工况降到40%时、100%额定工况降到50%时三个不同负荷工况下的具体参数情况。

关键词：火电厂；给水前置泵；问题；措施

一、节能改造给水泵机组导致的问题

火电厂锅炉给水泵机组主要由锅炉给水泵、双轴伸电机、液力耦合器以及前置泵等构成。电动机运用液力耦合器，对前两端的前置泵和给水泵进行驱动，也运用小型汽轮机对给水泵进行驱动。设置前置泵，主要是为了将锅炉给水泵装置的汽蚀余量进行提升，以保证在各种状况下锅炉给水泵都能够安全地运行。由于锅炉给水泵的转数很高，所以汽蚀性能NPSHr值必须要大。然而，因为脱氧除汽的低压，导致汽蚀余量NPSHa也很低。二者之间的不相配使给水泵安全运行达不到要求。在给水泵入口，应该安装上前置泵作为给水泵的增压泵。由于前置泵出口具有很大的压力，给水泵不会有汽蚀发生。但是，在节能改造机组的过程中，由于将原电动机增设变频器改变为变频运行，导致原工频运行前置泵不但变频低速运行，而且也降低了扬程。如此这样，前置泵降速以后，给水泵汽蚀能否不发生，以及是否应该将一台电机驱动单设给前置泵，在节能改造泵组的过程中，这些问题都是争论的重点。

二、解决机组汽蚀余量匹配问题的策略

汽蚀余量NPSHa不管怎样变化，只要超过给水泵固定汽蚀余量NPSHr便可以，这时给水泵就不会有汽蚀发生。

（一）100%额定工况时，工频转速与变频低速运行参数的对比在100%额定工况时，节能改造给水泵机组以后，变频前置泵转速就会相近于最高转速，相对于给水前置泵节能改造以前，无论是变频参数，还是工频输出参数，都几乎没有差别，可以确定100%额定工况时，给水泵不会有汽蚀发生。

（二）100%额定工况降到40%时，工频转变与变频低速运行参数的对比有些突发因素导致机组100%额定工况降到40%时，两种工况下，无论是管道静压，还是除氧器压力，改造变频的前后都是相同的，而前置泵扬程对给水泵入口有直接的压力。对前置泵工频转速进行改造时，前置泵扬程为0.9MPa。100%额定工况降到40%时，时间快而短，锅炉给水泵的温度还是173℃，工频转速给水泵入口为1.4MPa，比水温173℃饱和压力的0.7MPa要高许多，因此，不会有汽化发生。变频低速前置泵扬程为0.18MPa，下降给水泵入口压力至0.65MPa，与其对应的饱和温度165℃，给水泵中进行173℃的除氧水就会汽化，给水泵这时的汽蚀就很难避免。

（三）100%额定工况降到50%时，工频转变与变频低速运行参数的对比锅炉机组运行的过程中，从100%额定工况满负荷迅速地降至50%，此时机组负荷下降了，还要关小汽轮机调门，抽汽压力和除氧器的工作压力都会降低，给水泵的入口前参数也会有很大的变化。管道静压和除氧压力以及前置泵扬程加起来之和就是给水泵入口压力。除氧器工作压力下降至0.36MPa，而管道静压0.25MPa几乎没变。将两个泵组参数进行对比，机组负荷下降，变频前置泵转速也会随着下降，下降扬程到0.26MPa.给水泵入口压力与0.9MPa接近，给水温度这时还是173℃，根据水蒸气和水的物理参数，便可以了解到0.9MPa已经与此温度的饱和压力接近。但是，若减少离心泵流量到额定流量的三分之二以下时，叶轮入口处就会有二次回流产生，实际给水泵NPSHr并不会下降，相反还会上升，致使50%额定工况时，前置泵变频低速进行运行时，给水泵入口有临界汽蚀状态形成，设备还是处在安全的状态。以上可以了解到，在100%额定工况时，变频低速和工频转速时的前置泵能够使给水泵没有汽蚀发生。但是，因为电站工况随时都会有变化发生，很难将变频低速前置泵保持在50%额定工况以下，无法将足够入口压力提供，给水泵不发生汽蚀现象也很难保证。综上所述，将锅炉给水前置泵变为工频的定速运行，对于节能改造电动给水泵以后全工况的稳定运行非常有利。

参考文献：

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[2]朱荣生,李小龙,付强,等.潜水排污泵断轴原因分析及解决措施[J].水泵技术,2010(4):41-43.

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作者：梁杰 闫钊 单位：中国电建集团上海能源装备有限公司