电厂用凝结水泵结构升级关键技术研究及工程应用

摘要：结合凝结水泵检修需求，升级改进传统凝结水泵结构，无需吊装电机、拆除联轴器及轴承体，大大缩短检修时间，提高检修效率。

1.引言

凝结水泵是工业流程泵中最重要的泵之一，广泛适用于冶金、发电、精炼、石油化工、建材、化工、轻纺等行业采暖余热利用系统中凝结水和工业汽轮机冷凝水的抽送。此外也用于有高真空度要求的密闭容器等工艺流程汽蚀性能要求较高场合的液体抽送。尤其是化石燃料发电的火力发电中，凝结水泵是最关键和耗能较高的重要辅机设备之一，也是发电机组安全、可靠运行的重要保证之一。

2.凝结水系统概况及参数

电厂发电机组容量为 660MW，其设计凝结水流量 1400t/h ，每台机组设计 3 台 50% 凝结水泵，立式筒形离心泵，额定流量 760t/h 。3 台凝结水泵配置 2 台变频器，变频器与 2 台运行凝结水泵的电机一对一匹配，1 台工频泵备用。

凝结水泵主要性能参数

配套电机性能参数

泵材质

3.凝结水泵结构型式比较

当前，国家提出了环保型可持续发展的战略，已成为国内各行各业中心指导思想。对于电力行业来说，环保、节能、降耗、减排、零泄漏成为实现绿色环保的大政方向；目前，我国大部分电厂已将轴向填料密封升级为双端面机械密封结构。

泵入口为真空，运行中很容易发生汽蚀，机械密封成为凝结水泵易损件，使用寿命通常为 6000-8000h，一般检修周期时都要进行更换。现有技术的凝结水泵（图 1），检修更换机械密封时，需要断开动力电缆，轴承、定子测温一标电缆，方可将电机整体拆下，松开电机联轴器连接螺栓，拆卸电机支架和推力轴承部件，全部吊出现场，方便密封部位拆卸安装及维修，装配为逆序进行，检修工作量达且繁琐，耗时耗人耗力。且由于现场需要吊车等起吊设备，检修不便，也不利于应急事故处理且留下安全隐患。

由于汽轮机的凝结器及水泵是处于真空状态下工作的，也就是凝结水

图 1 凝结水泵机械密封图

图2 圆盘式传动轴示意图

为提高检修效率，对凝结水泵结构进行升级改进，将轴承部件与机械密封之间的主轴升级改进为两根轴，上部为一体式短轴，电机传动带凸台的圆盘型轴（见图 2）。圆盘型传动轴在圆盘上加工有 N 个偶数通孔，N个偶数通孔需要钻削后铰制，保证内孔粗糙度。圆盘型传动轴通过电机联轴器与其连接（见图 3），电机带动其旋转与传递扭矩及做功。

图 3 圆盘式传动轴及其连接示意图

如图 3，圆盘型传动轴的凸圆盘与轴设计优化一体化，为方便拆卸机械密封，中间设置可移出联轴器中间节，中间节长度完全满足机械密封整体尺寸要求。中间节通过钢制螺栓与轴承端、机封端联轴器相对应孔紧配合后，通过弹簧垫圈、螺母紧固。下部为锥形泵联轴器（通过锁紧螺母与键防止泵联轴器相对位移，传递扭矩），联轴器材料选用锻制的不低于 45钢材质，不会影响水泵整体运行稳定。

4.结语

凝结水泵的结构升级改造后，拆卸维修、更换机械密封时，只需拆卸联轴器中间节即可，不需拆卸电机等部件，提高了更换机械密封的工作效率，减少工作强度，节省人力物力成本，实现结构简单、无需现场特殊维护。