浅谈电厂冷却水质不佳造成的影响

2016-07-19

  摘 要:本文通过分析凝结泵轴承、前置泵机械密封烧毁的原因,以及阐述由于冷却水质不佳所增加的检修工作量,说明××电厂改善冷却水质的重要性,并提出一些改进措施。
  关键字:冷却水质;不佳;影响
  前言
  对于设备的维护保养和正常运行,冷却水起着极其重要的作用。
  ××电厂三、四期机组未设置闭式冷却水系统,汽机侧各冷却器直接采用水库水冷却。由于冷却水质不佳,冷却水管内壁经常粘附泥沙等杂物,易于堵塞,冷却效果变差,给设备的安全运行带来了一定的负面影响。下面以2010年#6机大修期间的三方面例子说明。
  一、3月17日#8机乙凝结泵轴承烧毁
  1.1设备简介
  (1)凝结泵轴承型号为7212AC,共两盘,背对背安装;
  (2)锂基脂润滑,安装有自动注脂器;
  (3)轴承腔室外部通有水库水冷却。
  1.2轴承烧毁后现场情况
  (1)轴承铜质保持架损坏,轴承盖上布满铜屑;
  (2)轴承腔室干涸无油脂,自动注脂器内油脂已用完;
  (3)冷却水管堵塞:拆开轴承冷却水供水门后接头,全开供水门,只有少量水流出;拆掉供水门,仍只有少量水流出;检修人员使用铅丝疏通管道后,水量恢复正常。
  1.3轴承损坏原因
  从轴承腔室、自动注脂器无油脂,以及冷却水管堵塞来看,轴承损坏的原因为:冷却水管严重堵塞后,水流量过小,轴承温度急剧升高,轴承腔室内油脂快速“蒸发”;相应地,自动注脂器不断向内补充油脂;待所有油脂耗尽后,轴承干磨引起的高温和振动导致保持架损坏。
  所以,油脂润滑消失是轴承损坏的直接原因,而根本原因是冷却水中杂物堵塞管路、冷却不足造成的。
  二、#6机甲前置泵机械密封增加冲洗管路
  2.1设备简介
  (1)前置泵属于水平中开、双吸单级离心泵;
  (2)输送介质为给水;
  (3)泵两端采用节流套和机械密封相结合的密封形式,并分别通以冷却水;投产后,机械密封烧毁数次,检修人员增加机械密封冲洗管路,采用温度较低的凝结水对动静环强制冷却,如图一所示。
  注:(1)A—A,D—D:自由端、驱动端机械密封冷却水;
  (2)B—B,C—C:自由端、驱动端节流套冷却水;
  (3)E,F:后增加的机械密封冲洗水管路。
  2.2检修情况
  此次检修中需更换部分已腐蚀泄漏的前置泵冷却水管。割开原冷却水管后,管内淤泥较多,且管壁腐蚀严重;采用压缩空气也从机械密封冷却套中吹出较多脏物。
  2.3以前机械密封烧毁原因
  前置泵输送的给水有100多摄氏度,本身不利于机械密封的冷却,故原厂设计两路冷却水,以降低机械密封处的工质温度,防止动静环烧毁。但冷却水管内壁粘附泥沙等杂物后,换热能力下降——通常结垢、粘附杂质都会使换热能力下降一倍以上,同时冷却水量也有所减少,甚至中断。在高温给水环境下,机械密封得不到充足的冷却,动静环摩擦产生的热量不断积聚后,将动静环烧毁。
  增加机械密封冲洗管路后,凝结水对动静环直接冷却,遂避免了机械密封烧毁事故的再次发生。
  所以,机械密封冷却套、冷却水管内淤积杂物,换热能力和冷却水量下降,引起机械密封冷却不足,是造成以前动静环烧毁的主要原因。
  三、由于冷却水质差所增加的检修工作量
  3.1冷却器清理及堵漏
  #6机大修中,甲、丙电动给水泵冷油器拆开端盖后,管内淤积泥沙严重,管束通流面积仅剩一半,只能采用细钢棒疏通。但换热管壁较薄,且受水中酸性物质(浮游生物代谢产生)腐蚀,加上钢棒较硬,清理后有数根换热管泄漏,又不得不使用堵头隔离泄漏管束。
  而在采用闭式冷却水时,以××电厂为例,定冷水、密封油、润滑油等系统的冷却器,两年未清理,冷却器出口的热流体温度仍在规定范围内。
  清理电动给水泵冷油器等冷却器,甚至堵漏,耗费了大量的工作时间。
  3.2处理冷却水管堵塞缺陷
  进入3月份后,天气逐渐转暖,水中浮游生物增多,冷却水管堵塞几率也随之增大,尤其是小口径的给水泵机械密封冷却水管等。以汽动给水泵为例,冷却水管子堵塞后,换热能力及流量下降,机械密封水温上升,检修人员往往需要耗费1个多小时,甚至更长的时间,不断敲击水管,才能有所缓解。另外,较高的机械密封水温也不利于机械密封的安全运行。
  四、冷却水质不佳造成的影响
  归纳起来,影响主要有三方面:
  1、对机械密封:前置泵、给水泵的机械密封冷却管路口径较小,易于沉积泥沙,冷却能力下降,严重时烧毁机械密封;
  2、对轴承:同样,凝结泵以及其它转机的轴承冷却水管口径也较小,堵塞后存在轴承过热损坏的可能;
  3、对冷却器:增加了清理和堵漏的工作量。
  五、改进措施
  1、进行生产改造,加装闭式冷却水系统,从根本上解决水质不佳的问题;
  2、在现有系统上改进,包括三个方面:
  (1)在汽机房冷却水入水池中添加适量的氯和絮凝剂,除去水生物以及沉淀泥沙,净化水质;
  (2)冷却水出口母管上增加辅助水泵,在不增大冷却水压力的前提下,利用辅助水泵的抽吸作用,加快管内流速,减少泥沙沉积;如图二所示:
  另外也应注意,无论水泵是否运行,轴承、机械密封的冷却水供水门都应全开,保持管路畅通,避免阀门前堵塞;
  (3)在重要转机的轴承、机械密封冷却水入口管路上加装目数较大的滤网,并定期清理,以防止冷却器堵塞;如图三所示。
  小结
  设备状态的好坏,三分在于检修质量,七分取决于维护保养;而冷却水作为对设备安全运行有着巨大影响的工作介质,平时应努力提高其水质,保持冷却水管的畅通及各冷却器的换热效果,使设备始终处于Z佳运行状态,以延长设备的检修周期,并减少检修工作量。
  参考文献
  [1]康永宏,王海军,安郁镜.汽轮机前置泵电机轴承频繁损坏的事例分析.上海大中型电机,2008.03
  [2]山西省电力工业局.汽轮机设备检修(中级工).北京:中国电力出版社,1997
  [3]电力行业职业技能鉴定指导中心.水泵检修.北京:中国电力出版社,2003