炉水循环泵电机结构原理及检修方法、常见故障处理培训教案

炉水循环泵电机结构原理及检修方法、常见故障处理培训教案

技术讲课教案

主讲人：张辉

技术职称：电气工程师

所在岗位：电气一次点检

讲课时间：2009年7月29日

技术讲课教案

培训题目：炉水循环泵电机结构原理及检修方法、常见故障处理培训目的：炉水泵电机是大型发电厂强制循环锅炉、加速锅炉的强制水循环，提高锅炉热效率的关键设备，可以说是强制循环锅炉的心脏。由于炉水泵直接参与锅炉的高压、高温水循环，工作条件十分严酷、工作性质又十分重要，如何提高炉水泵，特别是炉水泵电机的可靠性对电厂安全运行有十分重要的意义。炉水循环泵电机的结构比较特殊，检修方法与通常的电机存在很大差异，通过对炉水循环泵电机结构原理及检修方法、常见故障处理等相关知识的介绍，使电气一次点检人员掌握炉水循环泵电机结构原理、特点、检修方法、常见故障原因及处理方法。

内容摘要：

炉水循环泵电机结构原理及检修方法、常见故障处理等相关知识介绍。

培训内容：

一、锅炉炉水强制循环泵发展简介

大型发电厂亚临界参数锅炉一般有直流炉、自然循环炉、复合循环炉、强制循环炉，以直流炉和强制循环炉两种较为普遍，各有特点。直流炉结构较为简单，锅炉工质的循环是自然循环，没有旋转部件维护保养较为简单，而且发展历史较早。50年代初英国中央电力局（C.E.G.B）首次发明强制循环炉的关键设备锅炉循环泵，当时使用的最大机组几乎都是3万和6万千瓦的小型机组。由于强制循环炉具有气包体积小，调峰能力强等优点，表现了强大生命力。因

此到1959年第一台20万千瓦的强制循环炉投入运行，安装在英国High Marnham发电厂。到1963年英国在强制循环锅炉和无轴封强制循环炉水泵已大量投入运行，而且用于核电站。High Marnham发电厂强制循环炉和炉水循环泵基本为强制炉水循环泵确定了基本结构形式：①采用无轴封结构，淘汰了轴封结构，当时已取得40000小时运行无故障的纪录，淘汰了原始的轴封结构；

②可抽出定子的结构，有利于湿定子电机整体维修和制造备件；③水润滑轴承在合理的设计参数下，完全可与油润滑轴承相类比；④电机在下面泵在上面的结构形式，证明不容易在电机内部聚集气体，避免对绕组和水润滑轴承的危害。见图1和图2；⑤湿定子水直冷全面取代屏蔽套式电机，特别是大功率电机。几乎与英国Hayward Tyler公司发展强制循环泵的同时，德国Dual锅炉公司和KSB公司发展独立的系统，首先在本生直流炉上得到应用，用于直流炉的再循环。这样，在炉水泵方面，英国泰勒公司和德国KSB公司作为两个技术的发源地，技术向美国、澳洲、日本等出口。因此，中国发电厂中，除了泰勒、KSB 公司的炉水泵外还有日本的酉岛（Shari Shima）、三菱（Mithibish）等公司的产品。

优缺点比较

干式湿式优点

a)合金的潮湿表面具有较高的抗腐蚀性。

b)容易清除污染。

c)许可绕组温度升得相当高。

d)槽满率较佳。a)效率高。

b)绕组易于冷却。

c)在现场，用户能修复或更换绕组。

d)磁隙较小等于气隙。

e)没有屏蔽套，结构简单。

缺点

a)由于屏蔽套的损失，电动机效率较低。

b)电动机绕组冷却困难。

c)屏蔽套易碎。a)定子铁芯得采取防锈措施。

b)清除污染困难。

c)绝缘的最大运行温度为90℃。

d)在小型电动机内，槽满率不佳。

d)现场修复屏蔽套困难。

e)由于转子外的气隙给定了，磁隙较

长。

f)存在屏蔽套的膨胀和翘曲问题。

g)因为发热问题容易受限制。

二、炉水泵电机的结构特点

以国内发电厂中使用的英国泰勒、德国KSB公司的炉水泵电机为基础对其结构特点分析如下，首先简单介绍国内电厂常用炉水泵电机的

结构，图3为英国Tyler公司的结构，图4为KSB公司的结构。

技术特点英国Hayward Tyler公司炉水

泵

德国KSB公司炉水泵

1 热

屏

热屏无低压泠却系统。热屏的

屏颈长度较长，由空气自然冷

却，系统较简单、可靠。

热屏有低压冷却水系统，热屏的屏颈

长度较短。

2 热

障

压力容器外壳与炉水泵电机定

子机壳的外圆之间不直接接

触，形成厚约4mm的水层，形

成的热障在不运转的热备用状

态作为隔热层，外壳的传导热

不易直接传到定子和绕组线，

防止绕组线受热，在运行过程

中，隔水层水流带走热量。

定子硅钢片铁芯直接压装在压力容

器外壳中，没有隔水层形成的热障，

因此热量由高压锅炉管道传递到压

力容器外壳会直接传递到铁芯和绕

组线。90年代中期，KSB公司对此

进行了本质性改进，采取了类似

Tyler公司的结构，在定子机壳压力

容器外壳之间设置了约5mm的水层

形成热障。

3 线

圈

结

构

①二平面绕组，端部冷却水易

流动，冷却效果好端部热量易

散发，但绕组为整距绕组，磁

势的谐波分量高。

①交迭短距结构绕组，端部冷却效果

差，工作时线圈的热量不易散发，端

部易产生局部过热点，磁势谐波分量

低。

②绕组耐水绕组线全部采用统一的绝缘厚度。②绕组线大部份采用二种不同的绝缘厚度，故障几乎都发生在薄绝缘的部位。

③线圈端部与机壳之间的挂钩

用尼龙带捆紧，端部机械强度好，而在竖直的工作状态下，线圈不会因重力而下沉造成线圈的出槽口处损伤。③线圈端部与机壳之间没有相对固定的挂钩，线圈可能发生下沉。易造成线圈出槽口处的损坏。

④线圈的槽部没有槽楔塞紧，在起动的电动力作用下可能会振动。④线圈的槽部有塞紧槽楔，防止振动。

4

中

性

点Y

并

接

头

的

绝

缘

采用聚乙烯带包的中性点接头

绝缘，由于制作工艺较好，渗

水现象不严重。

同样采用聚乙烯带绕包的中性点接

头，发现送修的三台，都有渗水现象，

而且产生铜绿，绝缘电阻下降。

5 高

压

密

封

引

出

接

头

高压密封接头靠径向密封圈密

封，密封性能的高低，完全靠

工艺和材质得以保证，引出后

的接线端子采用包绕外绝缘，

绝缘电阻不因天气的湿度而变

化。

高压密封接头靠轴向密封圈由螺帽

压紧，在总装配时可以调整，但是引

出后的接线端子绝缘子暴露在空气

中，绝缘电阻因天气的湿度而变化，

阴雨天绝缘电阻容易下降。

6 导导轴承为金属瓦衬，塑料瓦，金属瓦衬，塑料瓦为圆筒式结构，依