分析炉水泵电机故障处理与检修技术

分析炉水泵电机故障处理与检修技术

裴兆荣

（华电能源哈尔滨第三发电厂除灰分场150046）

摘要：电力能源是工业生产及人们生活必不可少的重要资源，这就对电力生产企业提出了更高的要求。在火力发电时，通常会用到炉水泵电机，它的作用主要是完成发电过程中锅炉水的循环工作，从而提高锅炉热效率，稳定发电量。但由于炉水泵长期的处于严格的工作环境中，且直接参与锅炉的高压及高温水循环，确保炉水泵正常运行，对于电厂发电系统的有效运行具有十分重要的现实意思。本文中对炉水泵电机的特点进行了简单介绍，并详细的分析了其常见故障及处理检修方法。

关键词：炉水泵；电机故障；检修技术

前言：炉水泵是火力发电中不可缺少的重要设备，它主要是用于发电中的锅炉水循环，进行提高热效率。但是由于炉水泵都会与锅炉处于同一工作环境，使其很易发生故障，只有采取有效的措施进行检修及维护，并利用正确的处理方法及的排除故障，才能有效的确保炉水泵的正常运行。此外炉水泵的结构相对特殊，且在运行中不能进行检测，故其一旦发生事故，只能进行停炉拆卸，用挡板堵住缺口后，才能再进行起机。等待全部检查完毕后，再进行停机安装。此外在进行炉水泵检修时，通常锅炉没有备用的炉水泵使用，这增加了锅炉发生事故的可能性。因此要对炉水泵进行定期的检测，发现问题及时处理，确保其正常工作。

一、炉水循环泵电机的结构特点

炉水循环泵的使用时间较早，早期的炉水循环电机有屏蔽式及湿定子式两类，其中屏蔽式电机有绕组冷却较难、屏蔽套易碎、现场修复困难等诸多问题，这造成了该类电机的使用效率较低。因此目前广泛使用的炉水泵电机为湿定子式电机，该形式的电机不存在以上问题，要对其进行有效的维护及故障处理就要对其结构特点进行透彻的分析。湿定子电机的转子与炉水泵叶轮安置在同一主轴上，电机和炉水泵是无轴封结构，且外面有一层密封的压力壳，这使得电机与炉水泵成为一个统一体，这种泵在上电机在下的结构形式，不会在电机内部聚集气体，从而有效的降低了绕组等受到气体的影响而产生故障。虽然泵体和电机在一个壳体内，但是却在两个不同的腔室内，两者之间存在间隙，但无密封装置，这种形式使得压力是贯通的，两个腔体间是等压的。但是，电机腔体内的水为65℃以下，而泵体内的高温炉火温度却在300℃以上，在一般的情况下，两者不进行热量交换。

二、炉水泵电机常见故障

1.电机内流道堵塞问题

这一类故障通常发生在超临界炉水循环泵上，由于炉水泵位处于整个锅炉体的最低位置，且只是在机组开、关机时得以使用，在运行中并不工作，这使得电机长期处于静止不工作状态，然而锅炉工作环境内通常都会有大量的炉垢和杂物，长时间处于这种环境中会造成电机热屏上覆盖大量杂物，灰尘等也可能通过转子轴及热屏缝隙进入到电机腔中，造成电机内流道和过滤器被循环水流动堵塞，长时间处于这种状态，会引起电机升温，进而缺水，最终造成轴承等部件严重受损。

2.电机安装及炉水泵操作不当

在进行炉水泵安装操作时，要严格按照相应的安装操作说明进行安装，而在这一过程中电机吊装、阀门等都有详细的操作规定，然而在具体的安装中，私自更改安装顺序，随意操作的问题经常存在，这可能会造成电机热屏及炉水泵泵壳渗漏，进而影响电机的使用，使其出现故障。

3.铁芯被烧坏

由于线组的穿线不当导致工艺损伤，此外绕组线的绝缘材料的某些部位存在漏点等，致使铁芯槽内的线圈出现了局部被击穿的现象，从而导致铁芯烧损，进而影响至炉水泵电机的正常工作。

4.电气绝缘故障

（1）由于电机绕组选用的导线过细（Ф2mm），仅为泰勒公司生产的210kW6kV炉水泵电机导线（Ф3.6mm）截面积的三分之一。电流密度为210KW炉水泵电机的3倍多，高达8.92A/mm2，引起绕组过热，绝缘加速老化，绝缘电阻下降过快。

（2）原电机的绕组线采用厚、薄两种绝缘厚度，占80﹪的薄绝缘绕组线的绝缘厚度仅1.6㎜，绝缘薄弱，而且绕组线细软刚度差，刚度仅为210KW炉水泵电机的十分之一，因此在高速水流冲击下，易发生抖动，引起绝缘层与铁芯槽口处磨擦，绝缘层受到机械损伤，绝缘电阻快速下降。

（3）绕组线外绝缘局部有庇点或绕组在穿线工作中造成绕组绝缘损伤。

5.上下止推轴承故障

上、下止推轴承运行是否良好，主要与其工作中的水质有密切关系，水既是冷却介质又是润滑剂。若炉管道内有氧化物，铁屑等杂物，一旦渗透到电机内就会加剧上、下止推轴承及导瓦的磨损造成故障。大多炉水泵电机故障解体后，在炉水泵的线圈上有较多的黑色沉积物，黑色沉积物成分多是铁粉末和铜粉末，这是由于轴承运行过程中受到严重的磨损后产生的。

6.转子故障

（1）主要是由于导瓦的损坏引起负荷端扩散叶轮的摆动，造成负荷端有挠度。

（2）导瓦的脱落还会引起定、转子相擦，造成定、转子铁芯损坏和电气故障。

三、电机故障处理工艺

1.将原炉水泵电机定子绕组的线芯直径由2.0mm提高到3.0mm以上。将定子绕组线芯更换为直径3.0mm以上的导线，使该电机的电流密度和热负荷大大降低，使炉水泵电机的绝缘寿命达到原有的设计要求。

2.绕组线采用相等的绝缘厚度，将原电机的厚、薄两种绝缘厚度统一为一种绝缘厚度，使绝缘层厚度达2mm，可解决原电机80﹪的薄绝缘绕组线绝缘过于薄弱而引起绝缘电阻下降过快问题。

3.穿线和接头工艺的改进。在绕组出现问题并进行更换时，要注意所选取的穿线方法，尽量选取无轴向扭转减磨穿线法，这种方法可以有效的降低绕组线发生绝缘损坏，且有利于保护导线的洁净度。而在选择接头粘结密封绝缘材料时，宜采取EPR乙丙自粘高压自硫化橡胶带，从面达到改善电机导线性能，提高运行安全稳定性的目的。

4.定子绕组的结构采用双单层四平面湿定子绕组，此种绕组方式较原绕组结构有更多的水流通道及更好的冷却条件，可延长绕组的使用寿命。

5.加强炉水泵水质的监测和检测，有必要时更换电机内部高压冷却水，以达到改善轴承的运行环境。

四、检修周期及检修项目的确定

炉水泵电机的维护检修分运行检测、定期保养和大修理三类，维护检修项目应符合标准要求。规定保养周期不超过三年，大修理周期最多不超过六年，对炉水泵电机检修周期及大修项目作了明确规定。炉水循环泵电机大修的主要内容：主叶轮检查；定子绕组、引出线接头检查及修理；定子铁芯检查及修复；导轴承、轴颈衬套检查及修复；推力轴承检查及修复；电机转子检查等。

结语

综上所述，社会的不断发展以及人们生活水平的不断提高，使得对能源的需求量达到了前所未有的高度，特别是电能更是人们日常生活及工业生产等不可缺少的重要能源。我国现有的发电形式当中，虽然已经出现了如水电及核电等新型的发电方式，但是长期以来主力仍是火力发电，它以其成熟的技术及稳定的供电量仍然受到广大用户的重视，要想使这项供电方式更加高效，就要不断的完善及提高相应的操作技术及设备水平，而炉水泵就是发电过程中十分重要的一种设备，其存在可以较好的保证锅炉水循环，降低锅炉运行的安全风险。因此要对炉水泵进行定期的检查及维护，对于存在的问题不论大小都要及时的处理，从而提高炉水泵的工作效率，确保锅炉正常运行。

参考文献：

[1]刘建国，刘振联，欧阳志葵，康文建.炉水泵电机运行温度高故障的治理[J].湖南电力.2010（03）：33-35.

[2]赵立，刘吉广，杨学强，李域.炉水泵电机腔温度升高的治理[J].中国电业（技术版）.2012（06）：59-62.

[3]刘振联，刘建国，欧阳志葵，康文建.炉水泵电机运行温度高频繁故障分析[J].电力安全技术.2010（07）