炉水循环泵简介

炉水循环泵简介贺州实习队四值蒋序东前言在超临界大中型机组中，为了保证锅炉在启动和低负荷时水冷壁内流速设置了再循环管路系统，炉水循环泵是设在锅炉蒸发系统中承受高温高压使介质作强制流动的一种大流量，低扬程单级离心泵。炉水循环泵知名厂家有德国凯士比（KSB）公司以及英国泰勒（Tyler）公司，华润电力温州有限公司炉水循环泵采用的是日本酉岛的产品，但由于是基建初期，资料缺乏，暂时无法获取，在此借用贺州电厂凯士比公司（KSB）炉水泵的一些资料进行说明。由于时间仓促以及资料不全面，加之个人水平有限，疏漏之处在所难免，但愿能起到抛砖引玉之效，故不妥之处请指正！炉水循环泵的结构及作用•结构布置•循环水泵垂直安装，悬挂在贮水箱下方，没有支撑，随着管道自由膨胀，可有效避免产生附加的张力。电机在壳体的正下方，壳体和电机部分通过泵壳紧固长螺栓连接。•泵和电机之间有一个热屏蔽装置，将热的泵部分和冷的电机部分隔开，使二者之间的热传导降低到最小程度。为充分保证隔热效果，热屏蔽装置设有低压冷却水管路。•为消除电机和轴承在操作中产生的热量，循环泵带有高压冷却器，电机内充注的液体流入高压冷却器中进行循环。同时由外部冷却水（低压冷却水）冷却，使电机的温度保持在允许的界限内。随着时间的推移，脏物可能积聚在电机和高压冷却器之间的回路上，因此循环泵电机底部配有整体式过滤器。•循环泵壳上设有一只测壳表面温度的热电偶，同时为了监测电机内介质温度，在上端绕组的区域设有三只热电偶和一只就地温度表。当高压冷却水温度达到60℃时立即发出报警信号，达到65℃循环泵的电机会立即关闭，只有在温度下降到65℃以下时，才能重新启动。为高压冷却器的低压冷却水连续流动情况，在低压冷却水出口管道上设有流量开关，当低压冷却水流量降至70%时发出报警信号。•为保护电机的内件，在电机高压冷却器和相应管线安装完成后，应立即给整个泵装置充清洁冷水，注水过程通过安装在泵装置下方的注水管线完成。本工程循环水泵设有高低压两条注水管线，低压注水管道来自凝结水出口，高压注水管道来自给水泵出口，通常使用低压注水管路，高压注水管路作为紧急备用管路，在注水管路上设有高压注水用冷却器和过滤器。炉水循环泵结构特点•循环水泵的主要结构特点是将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，没有通常泵与电机之间连接的那种联轴器结构，没有轴封，这就从根本上消除了泵泄漏的可能性。无泄漏泵电机的定子和转子用耐水耐压的绝缘导线做成绕组，浸沉在高压冷却水中，电机运行时所产生的热量就由高压冷却水带走，并且该高压冷却水通过电机轴承的间隙，既是轴承的润滑剂又是轴承的冷却介质。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，但泵体内的锅水与电机腔内的冷却水是两种不同的水质，两者不可混淆。由于电机的绝缘材料是一种聚乙烯塑料，不能承受高温，温度超过80℃绝缘性能就明显恶化，因此绕流电机内部的高压冷却水温度必须加以限制。由于绕组及轴承的间隙极为紧密，因此高压冷却水中不得含有颗粒杂质，在高压水管路中必须设有过滤器。•高压冷却水的水质要比锅水干净得多，其水温也要比锅炉锅水的温度低得多，为了带走电机运行产生热量和泵侧传到电机的热量，保证电机的安全运行，必须配有一套冷却高压水的低压冷却水。炉水循环泵内部结构图炉水循环泵外部示意图设备概况•贺州电厂锅炉循环泵采用德国凯士比泵有限公司生产的（KSB）LUVAK型循环水泵（型号LUVAk200-300/1），带LUV型一体式湿式电机，炉水循环泵主要技术参数如下：•锅炉循环泵技术数据输送液体锅炉液体每个输送工段的泵数1操作的泵数1设计压力33.3MPa试验压力49.95MPa设计温度泵电机高压冷却系统350℃343℃175℃锅炉循环泵电机技术参数设备概况设计参数炉水泵系统图炉水泵性能曲线电机注水清洗1.注水水质要求•锅炉系统的酸洗应在炉水泵成功调试完成后进行。酸洗时，要对电机进行持续注水，注水水质要化验合格，水流约大于3.8升/分钟，并且电机注水压力应至少大于锅炉压力7个大气压。•炉水泵冷却水分注水系统及闭式冷却水系统两部分。注水系统和冷却器的闭式冷却水系统，在投用前应冲洗干净。•炉水泵投入运行之前，电机腔室要充注合格品质的水，水中所含固体物质的量不应该超过0.25ppm，温度最高不应该超过50℃，最低4℃，卤含量(特别是氯化物)50ppm，PH≥6.5。采用临时注水管道给炉水循环泵上水。•从除盐水母管道接入炉水循环泵注水管道。在炉水循环泵正式注水之前，临时管道需要进行清洗。开启临时注水管道手动门，启动一台注水泵，临时注水管道与正式注水管道结合处断开，接临时管道排水，对其进行冲洗。待排放口出水品质经化验合格后，恢复注水管道。炉水循环泵启动注水注意事项•为保护电机的内件，在安装高压冷却器和相应的高压管线之后，应立即给整个泵装置充注清洁冷水。•为了防止污染电机，切记不要通过泵壳向电机注水，而只能通过安装在泵装置下部的注水管线。•检查一下泵装置注水所需的辅助设备是否绝对清洁，先冲洗炉水循环泵的临时注水管道，水质化验合格后再进行电机注水。•确认炉水循环泵入口电动门关闭后，方可进行炉水循环泵注水操作。•调整除盐水至炉水循环泵注水门，将电机注水量控制在5L/min左右，避免电机腔室内产生气穴。•打开泵体上部的泵体放空气门，开始注水排空气。•待泵体放空阀出水后，确认出水流量和注水量相等。可适当加大流量对电机进行冲洗。•冲洗至少半小时以上后，定期化验泵体放空阀出水水质，确认水质合格后关闭泵体放空阀，并做好可靠隔离措施。•开启炉水循环泵入口电动门后的管路排气手动门、电动门，开启炉水循环泵出口管路疏水电动一二次门，继续注水。•炉水循环泵入口电动门后的管路排气手动门、电动门及炉水循环泵出口管路疏水电动一二次门后连续排水且水质正常后，关闭炉水循环泵入口电动门后的管路排气手动门，电动门及炉水循环泵出口管路疏水电动门一二次门。•关闭炉水泵电机注水阀，并做好可开隔绝措施。炉水循环泵试运行注意事项1.确认外部冷却器及低压冷却循环水系统连接完好。2.开启炉水泵热屏和电机交换器的低压冷却循环水。3.炉水循环泵电机侧绝缘正常并记录（＞200MΩ）。4.炉水泵电机的高压冷却水流量开关信号无异常，启动条件满足后，即可进行炉水循环泵电机点动。5.首次启动应该判断电机转向（出口压力大于1.2MPa，方向正确）。可点动启动2-4次，进行注水排气，每次点动时间为5-10秒，间隔时间不得小于15分钟，排除电机腔室内的空气。6.炉水循环泵启动后，监视运行电流、温度是否在正常范围内。7.炉水泵电机运行温度超过65℃或急剧上升时必须立即停机。试运转点动操作•1.完成电机注水；•2.分离器上至可见水位12m;•3.点动炉水泵，5秒后停泵；检查电流、差压；（如通电5秒后仍不启动，按停机钮）•4.等待10分钟后，第二次点动炉水泵；检查电流、差压；•5.等待10分钟，第三次点动；•6.等待10分钟，开始试转；炉水循环泵启动允许条件高压换热器冷却水出口流量不低；汽水分离器出口压力≤14.5MPa；BCP泵电机温度正常：BCP泵电机温度1≤65℃；BCP泵电机温度2≤65℃；BCP泵电机温度3≤65℃；BCP泵最小流量管路电动门全开；BCP泵出口电动门全关；（讨论稿为出口电动门全开且再循环流量调节阀开度≤5％）汽水分离器水位正常：MFT动作且汽水分离器储水罐水位≥11.5m；MFT复位且汽水分离器储水罐水位≥6m；BCP泵进口电动门全开；BCP泵过冷管路电动门A及B全开；BCP泵无保护跳闸条件；炉水循环泵的启动•打开炉水循环泵放水、放气门，关闭泵体放水门，打开循环泵进口门•锅炉开始上水，循环泵出口隔离阀、最小流量阀开启。•锅炉上水，泵体注水排气后关放气阀，当储水箱到正常水位后（12m），停止上水，炉水泵具备启动条件。•合上炉水泵的电源，仅给电机通电5秒钟，以便让滞留在系统中的气泡跑出来。•关闭出口阀，或让它保持在关闭状态，以检验零流量压头。如果电机转向正确，零流量压头是160m，如果压头比此值小很多，则电机转向错误。•在大约一分钟之后重新启动电机，在检查零流量压头之后打开排出口阀。•调整360阀至规定流量，检查过冷水管路应投入。如循环泵流量大于220m3/h，最小流量阀应关闭。试运4小时，期间进行下列检查：•用振动表定期测量电机振动，记下读数便于将来比较。•检测轴承的摩擦噪声是否超标。•每隔一固定的时间检测一次电机的运行温度。•定期检测电机电流及压差的读数，并记录这些读数，首次启动记录泵的启动电流。•检查、记录冷却器高压和低压端的进出口温度。•检查所有法兰、垫圈和阀门的密封。炉水循环泵保护跳闸（或）•BCP泵运行60秒后，出口电动门门全关且再循环电动门全关；•BCP泵进口电动门全关；•发电机功率≥300MW且汽水分离器出口过热度＞4℃（储水罐水位≤5m）且主汽压力＞9.2MPa；•汽水分离器储水罐水位≤0.5m，延时5秒；•再循环泵出口流量＜182t/h,且在循环泵最小流量电动门已关，延时60s•再循环泵电机温度高（＞65℃，三取一）；•事故按钮；系统阀门逻辑功能介绍•BCP泵入口电动门•BCP泵停运，允许关闭；•BCP运行自动开•BCP泵出口电动门•BCP泵停运，允许关闭；•BCP泵再循环电动门全开，允许关闭；•BCP泵运行，自动开启；系统阀门逻辑功能介绍•BCP泵再循环电动门–BCP泵停运，允许关闭；–BCP再循环流量≥182t/h，延时10秒，允许关闭；–BCP泵运行，自动开启；–BCP泵运行且再循环流量≤182t/h，自动开启；系统阀门逻辑功能介绍•361阀暖管电动门•BCP泵运行，自动关闭；•BCP停止延时300S自动开•361阀开允许（以下任一）•分离器压力＜14.5MPa且361阀出口至凝汽器启动消能装置电动门全开•分离器压力＜14.5MPa且361阀出口至凝汽器启动消能装置电动门全开•360阀：在BCP启动时，为了防止汽水分离器储水箱水位的突然下降，锅炉循环水流量控制阀必须逐渐打开，打开的上限设在20%的位置，当在循环水流量达到30t/h时，将按预定设定率上升到100%的上限。系统阀门逻辑功能介绍•再循环泵过冷管路电动门1/2•再循环泵运行时入口温度大于（分离器入口饱和温度-30度）时自动开•再循环泵运行时入口温度小于（分离器入口饱和温度-50度）时自动关•再循环泵停止时自动关炉水循环泵停用•逐渐关闭360阀降低循环泵出力，循环泵流量≤182m3/h，最小流量阀应打开，循环泵出口门关闭，过冷水管路关闭。•在控制台画面上按下停止按钮。•继续提供高压冷却器的冷却供水。•泵装置应有进行防冻措施。带炉水循环泵系统的优点•增加了水冷壁管内水的重量流速，提高了启动和低负荷时水冷壁蒸发段的运行可靠性。由于水冷壁管的重量流速增加，从而可以选用较粗的水冷壁管，降低水冷壁的加工成本和钢材耗量。•在启动过程中回收热量。在启动过程中水冷壁的最低流量为35%BMCR，因此锅炉的燃烧率为加热35%BMCR的流量到饱和温度和产生相应负荷下的过热蒸汽，如采用简易系统，则再循环流量部分的饱和水要进入除氧器或冷凝器，在负荷率极低时，这部分流量接近35%BMCR流量，除氧器或冷凝器不可能接受如此多的工质及热量，只有排入大气扩容器，造成大量的热量及工质的损失。•在启动过程中回收工质。与简易启动系统相比，带循环泵的启动系统可以回收工质，采用再循环泵，可以将再循环流量与给水流量泵入省煤器，从而可以节省由于此部分流量进入扩容器后膨胀、蒸发而损失的工质。•开启循环泵进行水冲洗。采用再循环泵系统，可以用较小的冲洗水量与再循环流量之和获得较高的水速，达到较好的冲洗目的。•在锅炉启动初期，渡过汽水膨胀期后，锅炉不排水，节省工质和热量。•汽水分离器采用较小壁厚，热应力低，可使锅炉启动、停炉灵活。炉水循环泵内部构造照片炉水循环泵内部构造照片炉水循环泵加工照片电机腔室注水出现故障：引发电机腔室受损照片结束语介绍完毕，谢谢！