时间：2022-09-20 11:27:19
摘 要 汽泵前置泵是保证汽泵安全稳定运行的重要设备，本文通过对我厂汽泵前置泵出现的轴承温度高的原因给予介绍，分析并指出该设计存在的问题；对汽泵前置泵冷油器装置进行改性方案、优点及改造后的运行情况给予介绍。
关键词 汽泵前置泵；背靠背轴承；汽泵；冷油器；改造
中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0147-02
0 引言
国华宁海电厂一期工程4*600MW机组给水系统，每台机组配有2台50%容量的汽动给水泵组和一台30%容量的电动给水泵组，给水系统的作用是承接凝结水系统的凝结水通过除氧器除氧、前置泵和给水泵增压、依次经各高加加热后连续不断地供给锅炉。同时提供高旁减温器、过热汽和再热汽减温器所需的减温水。另一路供给锅炉循环泵作为清洗和备用水。
1 系统设备概况
1.1概况
给水系统设有一台除氧器，定压-滑压运行。水箱的贮水量为235m3，此容量可以满足无凝结水进入时锅炉最大蒸发量约5分钟的给水量。
给水系统采用单元制，每台机组配有两台50%容量，汽轮机拖动的锅炉给水泵（汽动给水泵），每台汽动给水泵有一台定速电动机拖动的前置泵。汽动给水泵与前置泵不考虑交叉运行。
一台30%容量液力偶合器调速的电动给水泵，作为启动和备用，前置泵与主泵用同一电机拖动。在一台汽动给水泵故障时，电动给水泵和一台汽动给水泵并联运行可以满足汽轮机MCR工况90%负荷的需要。
两台汽动给水泵和电动给水泵均设有最小流量再循环控制系统，以保证泵在启动和低负荷时的安全运行。汽动给水泵组布置在汽机房运转层，标高为13.7m，采用弹簧机座。每台机组的汽动给水泵组为头对头的布置型式。每台机组的汽动给水泵的前置泵为顺列布置型式，布置在除氧间框架BC 列0m。
1.2设备说明
汽动给水泵组由HPT300-330-5s+k主泵和HZB253-640前置泵组成，配套于600MW汽轮发电机组50%容量，给水泵由小汽轮机驱动，前置泵由小电动机驱动，电动机型号为YKK450-4。
HZB253-640前置泵为卧式、单级、双吸垂直进出、单蜗壳泵。前置泵由电机驱动，通过柔性叠片式联轴器进行功率传递。前置泵传动端和非传动端采用机械密封，从外部供冷却水。泵由蜗壳、与蜗壳一体的吸入及排出管及用螺栓连接的传动端及自由端端盖组成。主要由轴及叶轮组成的旋转组合件。
叶轮由调节螺母及键在轴向定位。可置换的静止磨损环提供了工作间隙。以减少从叶轮高压液体侧到吸入侧的泄漏。
轴承布置为：传动端为单列滚子轴承；自由端为角接触球轴承。轴承由油环提供油。每只轴承座装有油标和恒油位器及呼吸器。油冷却由装在底部的冷却器冷却。恒油位器安装在轴承箱上。它能自动保持轴承箱的油位。当轴承箱中的油位下降时，恒油位器的本体中的油位也下降。油位的下降暴露出油位器的斜切的进油管的底部，空气进入了杯体。一份等量的油从杯体中流出，进入油嘴，恢复了油位，并封闭了空气进入管。任何时候当轴承箱中的油位下降时，这个程序会重复出现，并会持续进行，直到杯体中油变空。要补充油时，杯体及杯盖一起取出，杯体充满油后盖上杯盖，然后插入油嘴。油位器继续重复前面的程序。
轴承座用螺栓联接到端盖上。在轴承座及旋转组件组装到泵壳后，轴承座通过端盖内孔中的轴找中心来校准，并且轴承座由定位销定位。自由端单列角接触球轴承的外环可靠地位于轴承座中，内座圈由轴套定位。轴套制成正确的宽度来使叶轮在所提供的端隙中处于中心位置。传动端单列圆柱滚子轴承为了允许热膨胀，允许在轴承座中有轴向移动。轴承的外座圈用轴向调准圈可靠地定位于轴承座的凹槽中，内座由轴套定位，调准圈和轴套制成正确的宽度，以校准轴承座圈。
2 存在的问题及原因分析
现我厂8台汽泵前置泵，每到迎峰度夏期间，汽前泵自由端轴承温度前置泵自由端普遍过高，超过了报警I值75℃，最高达81.3℃， 严重影响了机组的安全稳定运行。每到此期间，都需架设轴流风机进行外部强制降温，但是，轴流风机外部强制降温，虽然轴承压盖外侧温度降低了，但油温度仍然很高，不能从根本上解决轴承温度高的问题，班内人员通过对温度高的原因分析后得出了造成轴承温度高的原因有一下几点：轴承质量差，检修人员通过设备管理部门，对轴承质量进行了多批次的检测，发现均合格，且轴承游隙也在范围之内；检修人员联系运行人员对轴承油脂进行了化验，化验结果合格，并且检修人员定期对汽泵前置泵轴承室油进行更换，保证油脂合格；最后检修人员对轴承冷却器进行了检测，未发现冷却器铜管有结垢现象， 目前冷却器换热面积只能满足秋冬季冷却要求。说明在设计上有缺陷，检修人员通过对B厂汽前泵的冷油器进行了调查，发现目前厂家已在后续型号上做出改进，B厂百万机组前置泵轴承冷却器已采用散热片结构和同轴风机降温，所以冷却器面积不足是主要原因，因此，我们决定对自由端轴承冷却器进行改造，加大冷却面积，以便获得更好的冷却效果。
3 改造方案
计算理论值：
根据表面式换热器换热量计算公式A=Q/K（Tr-t），（注：A-换热面积、Q-总换热量、K-金属的导热系数、Tr-较热介质的平均温度， t-次热介质的平均温度）；在 K、 Tr、t不变的情况下，换热面积A增大、总换热量Q增大， 则较热介质温度降低。
咨询厂家技术人员和计算，加装一组冷却器可降低轴承温度7℃～10 ℃。
制作新的冷却器新增换热器有效换热面积0.03m。
将原冷油器和新增加冷油器并联焊接一起，按规定要求进行打压试验，并打压试验合格。通过计算我们可以得出，将新冷却器与原冷却器并联焊接改造后总换热面积0.074；以1.25倍工作压力打压试验，保持压力5小时未变化。为确保万无一失，我们又进行了工作环境下的外部循环通水试验，焊缝完好无渗漏现象。
4改造后运行工况
通过对汽泵前置泵自由端轴承冷却器进行改造后，汽前泵自由端轴承温度间有了明显的降低，不仅节约了因架设轴流风机而使用的电能，更大大的提高了机组安全运行稳定性。避免了因轴承烧毁导致机组甩负荷将造成更大的损失。
5 结论
汽泵前置泵是保证汽动给水泵安全稳定运行的重要设备，通过对汽前泵自由端轴承冷却器进行加装冷却器的改造项目，大大降低了轴承温度，延长轴承使用寿命，同时避免了因轴承温度高而引起的泵组跳闸进而引起机组甩负荷甚至停机事故。
参考文献
[1]汽泵前置泵维护手册.上海电力修造厂.
[2]宁海电厂汽轮机系统说明书内部资料.