300MW汽轮机汽动给水泵机械密封损坏原因及处理

包兴贵

摘 要：随着社会经济不断发展，我国电力事业发展迅速，无论是发电企业规模，还是能源生产能力，均得到了长足的发展和提高。汽轮机作为发电厂的核心设备，其维持稳定、安全、可靠的允许状态，对于发电厂经济效益的稳定生产具有重要意义。笔者从一起汽轮机组运行故障入手，就汽动给水泵机械密封损坏问题的成因和处理对策，发表几点看法，以供相关人员参考。

关键词：300mv汽轮机；汽动给水泵；机械密封；损坏；对策

近几年，我国电力事业发展迅速，提高电能能源供给的同时，相应提高了对于电力能源生产的实际要求。某电厂300mv汽轮机组，在正常工况状态下，分別由一台汽动给水泵和一台电动给水泵向锅炉供水，前者为主泵设备，运行负荷100%，后者作为备用泵备用。这种给水设计具有经济效益高、操作简便等应用优点，但对于汽动给水泵的运行可靠性有着较高的要求，如汽动给水泵发生损坏或故障，就容易对汽轮机组的运行造成严重影响。

1 设备故障问题及排查过程概述

1.1 故障问题概述

某电厂300mv汽轮机组在生产运行中，发出“汽动给水泵吐出端机械密封水温高Ⅰ值”警报。机组运行人员观察到这一警报后，随即降低20%的设备运行负荷，并对设备故障问题进行了初步检查。初步检查发现，就地机封水温达到83℃（警报温度为80℃，设备跳闸停机温度为85℃），机组检查人员现场判断此次故障是由于启动给水泵机封漏水导致的。经过现场检查后，运行人员再次对设备运行负荷进行了降低调整，控制负荷降低至180mv，温度由83℃降低至68℃，同事启动备用泵，维持设备基本运行，停止汽动给水泵进行彻底检修。

1.2 设备解体排查分析

汽动给水泵停机检查过程中，维修人员发现设备非驱动端位置对应的机械密封磨损现象较为严重，静环密封面发生的磨损损坏最为严重，经测量磨损约5.0mm，动环周边均分布有细小裂纹，并且二者均存在偏磨问题。此外，检查过程中还发现机封位置对应的压缩弹簧存在长短不一问题。

2 故障成因分析

2.1 机封存在干磨问题

就设备整体设计而言，上述案例中的汽动给水泵安装位置相对较高，由于蒸汽及其他气体易在高处集聚影响，泵体内较容易发生气体积累。虽然机械密封冷却水位置设置有空气排放出口，并且每次启泵前均会进行排气处理，仍不排除由于气体堆积导致的设备干磨问题。

2.2 机封动环存在裂纹

从设备生产运行的角度分析，如汽动给水泵发生干磨现象，在摩擦阻力作用下，动环温度会急剧升高。随后气体逐渐被压缩并且挤出泵体，水替代气体充满泵体与动环接触，导致动环温度急剧下降，受温度变化影响，动环内部产生巨大的温度应力，从而导致裂缝的产生。从制造材质的角度分析，动环多为碳化钨材质制成，材料本身的质地较脆，在温度应力影响下，容易出现裂缝问题。

2.3 机械弹簧变形损坏

机封弹簧变形损坏，造成机封偏磨，也是机封漏水问题的主要原因之一。机封弹簧是一种较容易发生变形损坏的机械原件，并且高负荷、高温的运行状态为这一不良变化创建了有利条件。检查过程发现，设备原有弹簧元件长度照比标准长度缩短了2.0mm左右，在此状态下，静环的垂直性得不到保障，易导致动静环偏磨问题，影响设备实际性能。

2.4 人员素质差，操作不当

机组运行人员，有些人员不是专业人员出身，其业务能力与专业素质也参差不齐，所以有些人员在机器设备的使用上也不够到位。如不仔细地观察机器设备运行状况，甚至没有注意到设备的报警状态，即便是觉察到报警，也没有加以重视，更没有停机处理，也没有分析问题存在的根源。这些都影响了设备的正常运转。

3 问题处理及预防措施分析

3.1 问题处理措施

机组运行人员发现设备运行警报后，应及时确认警报的准确性和具体问题，并随机调整降低其相关工艺参数，避免问题的进一步恶化。现场确认问题后，机组运行人员应立即按照设备生产运行故障处理相关标准规定，进行停机处理，启动备用设备，并通知设备检修部门进行检修。设备检修合格后，在依照相关运行标准，重新启动设备，停用备用设备，回复整体装置的正常运行。

3.2 问题预防措施分析

首先，机组运行操作人员应规范自身设备运行操作行为，每次起泵前都需要进行彻底的排气，包括泵停止操作后的再启动操作。并且，泵设备启动流程应作为员工考核项目，在相关操作规范中进行明确规定和要求；其次，设备检修人员应加强设备巡检力度，及时发现并解决潜在的设备运行问题。并且，设备检修人员应做好相应的设备档案记录工作，根据设备元件使用规律，定期对易损元件进行更换，以确保设备运行可靠、稳定、安全；最后，在工艺设计阶段，应在充分参考现场环境的基础上，综合性进行科学设计，为设备的稳定运行创建良好条件，避免不良因素对设备运行的影响。再有相关操作人员也应该加强日常职业道德建设，爱岗敬业，尽职尽责，既是每名操作人員的责任，业务每名操作人员应尽的职责。

4 结语

综上所述，电力能源生产是一个复杂、系统的过程，机组运行人员及检修人员应全面加强设备的运行管理，相互配合、相互监督，以确保设备可靠、稳定的运行状态，促进我国电力事业的进一步发展。

参考文献

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（作者单位：河北大唐国际唐山热电有限责任公司）