给水泵推力瓦及平衡盘严重磨损原因分析及处理

给水泵推力瓦及平衡盘严重磨损原因分析及处理1设备概述

某电厂3号机组为200MW汽轮机组，其给水系统配置为2台DG750-180液力偶合调速给水泵组，主要设备有主给水泵、液力偶合器、电动机、前置泵等。电动机一端拖动前置泵，另一端通过液力偶合器拖动给水泵。各设备之间通过叠片式挠性联轴器传递动力。主泵、前置泵、电机各轴承均为偶合器的润滑油供油回路供给润滑油。

主给水泵为上海电力修造总厂制造。该泵采用双壳体结构，所有内部水力部件包括转子和内壳体组成整体芯包。泵为水平卧式、离心、多级叶轮、筒体泵壳，由筒体和泵内部组件等两个主要部件组成，转动部件主要有泵轴、叶轮、平衡盘、推力盘等。

2故障经过

2013年6月3日，3号机组进行A级检修，机组给水系统配套电动给水泵组随机组进行标准项目解体大修，检修施工中无重大缺陷处理，验收合格后回装，其各项验收数据都符合业主文件包技术规范要求。7月13日给水泵修后试转4小时未发现异常现象，各参数符合检修后设备试运的验收标准，设备试运合格后随即工作负责人注销工作票，交运行转入修后备用状态。

7月22日，机组进行超水压试验，原计划启动1号给水泵进行锅炉超水压试验工作，启动1号给水泵20分钟后进行设备检查，由于运行人员检查1号给水泵怀疑油质有乳化倾向（后经化验润滑油油质合格），运行人员进行倒泵操作，将2号给水泵投入运行做锅炉超水压试验。35分钟后给水压力升至18.56M Pa，暂停升压后检查中发现2号给水泵推力瓦自由端轴瓦温度异常，超过报警值80℃后还在继续上升，因热工保护值只有高报警值75℃和高高报警值80℃，无推力瓦温度跳机保护，运行操作人员按照故障情况下规程要求被迫停泵。四分钟后温度已升至218.78℃，初步判定给水泵推力瓦烧损。

3故障分析

检修人员解体发现，推力瓦烧毁，平衡盘和推力瓦胎铁块磨损严重，平衡盘磨损5mm左右，推力盘磨出沟槽，解开对轮螺栓后盘车发现转子无法盘动，初步判断芯包内部动静部分可能已发生碰磨。

检查非工作瓦块未磨损，给水泵径向瓦未磨损且完好。复查给水泵推力间隙为0mm,组装标准应为0.3-0.7mm。给水泵液力偶合器手动盘车，发现盘车灵活、无卡涩。涡轮侧推力间隙为0.18mm，泵轮侧轴承间隙为0.26mm.比较大修数据未改变。

根据该类型给水泵结构的特点同时结合给水系统结构，分析推力瓦烧损可能存在以下原因：

3.1给水泵组附件检修中存在工艺质量不合格。

分析：首先通过查验检修文件包各项数据，该给水泵各项数据均控制在检修工艺标准范围内，验收合格后进行组装。其次查验修后试转情况，试运4小时未发现异常现象，各参数符合检修后设备试运的验收标准。据此判定给水泵无检修工艺质量问题。

3.2供油中断，造成推力瓦因缺油导致温度升高造成烧瓦。

分析：给水泵供油系统中检查运行记录未发现有中断润滑油系统运行记录，查验启动前油质化验报告均合格，对推力瓦供油管中易堵塞的各部位检查均未发现异常，排除因供油中断温度升高后烧瓦的原因。

3.3给水泵瞬间断水，造成汽蚀现象导致给水泵轴向力失衡，烧损推力瓦。

分析：如前置泵入口门未能门芯脱落、入口滤网堵塞等异常情况发生，造成给水泵瞬间断水，造成给水泵发生汽蚀，导致给水泵轴向力失衡，烧损推力瓦。对前置泵入口门、入口滤网等部件检查设备正常，因此排除前置泵入口门及滤网出现异常缺陷的可能性。

3.4给水泵内部平衡压差破坏，给水泵泵轮汽蚀，导致给水泵轴向力失衡，烧损推力瓦。

分析：给水泵再循环门出现调整不当未达到给水泵运行工况开度要求或未开启，平衡压差破坏造成汽蚀现象导致给水泵轴向力失衡，给水泵工作面推力轴承所承受的轴向力过大，推力盘与工作推力轴承之间的油膜被破坏，导致推力瓦烧损、推力盘磨损的情况。因平衡压差压力在盘上无显示，只能在就地看压力表。

3.5给水泵在运行中转速提升过快，导致非正常运行，工作推力瓦瓦温升高造成烧瓦。

分析：调阅2号锅炉超水压试验记录DCS曲线，给水泵启动运行后汽包升压开始，35分汽包压力至18.56M Pa停止升压结束，2号给水泵在45秒时间段内，转速从4614.17 r/min至高达6408.11r/min，因转速上升过快，给水流量大幅上升，期间给水泵自由端推力瓦轴瓦温度在1分钟由74.03℃快速上升至218.78℃，但未报警停运。

由此推断，2号给水泵因瞬间转速提高，给水流量快速增加，轴向推力迅速增大，给水泵平衡鼓过度平衡轴向力，剩余过大的轴向推力致使推力瓦承力过大，造成推力瓦过载，最终烧损推力瓦及平衡盘。

4处理措施

4.1设备检修严格遵守检修工艺要求和规范。检修中对推力瓦块的高差、接触角等必须严格按照工艺要求进行修刮，推力瓦快高差≤0.02mm，接触面积不小于75%，推力盘两配合端面飘偏≤0.02mm。平衡鼓配合端面飘偏≤0.04mm。测量推力间隙时，将转子近可能的靠近泵传动端及自由端，以保证测量准确，并调整推理间隙符合厂家说明书要求；对转子的窜动量、洼窝中心和抬轴量按照工艺要求认真测量调整到技术标准范围，确保转动部件运行在最佳位置处。

4.2规范运行操作。运行人员操作过程中不允许快速增加或减少给水泵转速，或者在出口母管没有很好注水的情况下开启出口电动门，导致给水流量及压力波动过大，轴向力超限致使推力轴承温度过高。

4.3给水泵联锁保护中增加热工保护主泵、前置泵支持及推力轴承温度升高到90℃或电动机、偶合器轴承温度升高到95℃；