爐水循環(huán)泵(BCP)

1、爐水循環(huán)泵介紹內(nèi)容v概述v結(jié)構(gòu)v爐水循環(huán)泵的冷卻水系統(tǒng)v優(yōu)點(diǎn)1、概述v 爐水循環(huán)泵是超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，BCP泵是設(shè)在鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)中承受高溫高壓使工質(zhì)作強(qiáng)制流動(dòng)的一種大流量、低揚(yáng)程單級(jí)離心泵。一般用于控制循環(huán)汽包爐和直流爐的啟動(dòng)系統(tǒng)中，分控制泄漏泵和無泄漏泵兩大類。v 本鍋爐BCP泵采用英國(guó)泰勒（Tyler）有限公司生產(chǎn)的無泄漏泵，帶一體式濕式電機(jī)， Tyler泵結(jié)構(gòu)見下圖。BCP泵垂直安裝，懸掛在儲(chǔ)水罐出口管道下方，沒有支撐架，隨著管道自有膨脹，可有效避免產(chǎn)生附加的張力。電機(jī)在泵殼的正下方，泵殼和電機(jī)部分通過泵殼緊固長(zhǎng)螺栓連接。內(nèi)容v概述v結(jié)構(gòu)v爐水循環(huán)泵的冷卻水系統(tǒng)v優(yōu)點(diǎn)

2、2.1 BCP泵主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)泵主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) BCP泵是將泵的葉輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子裝在同一主軸上，置于相互連通的密封壓力殼體內(nèi)，泵與電機(jī)結(jié)合成一整體，沒有通常泵與電機(jī)之間連接的那種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，沒有軸封，這就從根本上消除泵泄漏的可能性。無泄漏泵電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子用耐水耐壓的絕緣導(dǎo)線做成繞組，浸沉在高壓冷卻水中，電機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量就由高壓冷卻水帶走，并且該高壓冷卻水通過電機(jī)承的間隙，既是軸承的潤(rùn)滑劑又是軸承的冷卻介質(zhì)。泵體與電機(jī)是被分隔的兩個(gè)腔室，雖有間隙不設(shè)密封裝置使壓力可以相通，但泵體內(nèi)的鍋水與電機(jī)腔內(nèi)的冷卻水是兩種不同的水質(zhì)，兩者不可混淆。由于電機(jī)的絕緣材料是一種聚乙烯塑料，不能承受高溫，溫度超過

3、絕緣性能就明顯惡化，因此繞流電機(jī)內(nèi)部的高壓冷卻水溫度必須加以限制。由于繞組及軸承的間隙極為緊密，因此高壓冷卻水中不得含有顆粒雜質(zhì)，在高壓水管路中必須設(shè)有過濾器。高壓冷卻水的水質(zhì)要比鍋水于凈得多，其水溫也要比鍋爐鍋水的溫度低得多，為帶走電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生熱量和泵側(cè)傳到電機(jī)的熱量，保證電機(jī)的安全運(yùn)行，必須配有一套冷卻高壓水的低壓冷卻水系統(tǒng)。2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu) 泵殼體和葉輪泵殼體和葉輪 泵殼體是承受高溫高壓的部件之一，BCP型泵出口管兩側(cè)對(duì)稱徑向布置，泵殼為一球形漚種球體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是壁厚度較小，相應(yīng)熱應(yīng)力較少，但由于較大的球體內(nèi)腔與泵葉輪不相吻合，所以使泵的液力件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泵

4、殼體比較笨重。 泵的葉輪屬于高比轉(zhuǎn)數(shù)離心式，接近于混流式，是單級(jí)離心式泵，葉輪出口處裝有導(dǎo)葉使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。導(dǎo)葉用隔板支撐在頸部和吸入短管上。2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu) 軸承軸承 在電動(dòng)機(jī)的上下端各裝一只支承軸承，在軸的下端還裝置一只推力軸承，而泵側(cè)不裝軸，支承軸承和推力軸承都是采用水潤(rùn)滑，在轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)為了耐磨燒上一層鍛鉻的硬質(zhì)材料。泵范行時(shí)的軸向推力及所有轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量由用水潤(rùn)滑的雙向推力軸承承受。由于軸承采用水潤(rùn)滑，泵啟動(dòng)前必須對(duì)電機(jī)內(nèi)充水，排除電機(jī)內(nèi)的空氣，如果空氣與軸承相接觸，便軸承得不到水的冷卻W燒毀。 推力軸承由推力瓦塊、推力盤、止器座組成。推力瓦塊用對(duì)接

5、銷子固定在止推座上，而截止推座分別用螺栓固定在下端軸承座和電機(jī)底蓋上，推力瓦塊是用表面硬化過的不銹鋼制作拋光，而推力盤用優(yōu)質(zhì)鋼制成，并作為電動(dòng)機(jī)內(nèi)高壓冷卻水強(qiáng)制循環(huán)用（克服高壓冷卻水流動(dòng)阻力）的輔助葉輪。2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)主螺栓主螺栓主螺栓是將泵與電機(jī)連接的重要零件。由于泵體的連接是用一個(gè)大直徑的法蘭面，必須要保證滿足高溫高壓的密封需要，因而采用了新型的金屬纏繞式密封墊。要保證密封面受力的均勻，各主螺栓承受相同的緊力，必須使用專用工具來擰緊主螺栓。其目的是使主螺栓伸長(zhǎng)后擰緊螺母，待主螺栓恢復(fù)原來長(zhǎng)度時(shí)即產(chǎn)生要求的預(yù)緊力。v隔熱體隔熱體 隔熱通過泵殼和軸傳遞到電動(dòng)機(jī)

6、內(nèi)。隔熱體的散熱方法有兩種：一是靠隔熱體本身自然冷卻：二是在隔熱體內(nèi)部設(shè)有環(huán)形水冷套，靠低壓冷卻水將傳遞熱量帶走。對(duì)于英國(guó)泰勒的BCP泵的隔熱體，采用靠隔熱體本身自然冷卻。v鍋水循環(huán)泵的出口閥鍋水循環(huán)泵的出口閥 爐水循環(huán)泵出口閥為逆止截止兩用閥門。爐水循環(huán)泵出口閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球形閥芯與閥桿不作固定連接。當(dāng)閥桿提升后，閥芯可在閥芯套筒中自由滑動(dòng)，起逆止閥作用。當(dāng)閥桿下降時(shí)可將閥芯壓緊在閥座上，切斷爐水的通路，起截止作用。當(dāng)爐水循環(huán)泵啟動(dòng)前，此出口閥預(yù)先開動(dòng)。但此時(shí)僅是閥桿提升，閥芯仍留在閥座上。當(dāng)爐水循環(huán)泵啟動(dòng)后，由水壓頂開閥門，使其在套筒上滑動(dòng)升高形成通路。在鍋爐運(yùn)行中，某臺(tái)爐水循環(huán)因故障跳閘

7、時(shí)，其出口閥的閥芯能自動(dòng)落座，起到逆止閥的作用，以防止下聯(lián)箱中的爐水倒回到停運(yùn)爐水循環(huán)泵擴(kuò)以免影響正常的爐水循環(huán)。當(dāng)爐水循環(huán)泵停運(yùn)或鍋爐停運(yùn)時(shí)，將閥桿下降壓閥芯，起截止閥作用。2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu) 電機(jī)絕緣導(dǎo)線電機(jī)絕緣導(dǎo)線 濕式電動(dòng)機(jī)是爐水循環(huán)泵的動(dòng)力，無軸封濕式電動(dòng)機(jī)處于高壓熱水中運(yùn)行。導(dǎo)線的絕緣材料必須具有足夠絕緣電阻值，并有良好的機(jī)械、耐水、耐溫等性能。此外絕緣材料還需有充分的化學(xué)穩(wěn)定性，防止導(dǎo)線因溫度梯度而導(dǎo)致的絕緣茗化。目前爐水循環(huán)泵電機(jī)所采用的絕緣材料為耐熱聚氯乙烯，它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐酸、耐減，耐油以及不易燃等優(yōu)點(diǎn)。但是由于聚氯乙烯分子結(jié)構(gòu)中有極性

8、基因，其絕緣電阻系數(shù)很小，且隨溫度上升而明顯下降，所以它不適宜于用在較高電壓下，通常它只作為600V和3000V級(jí)繞組線絕緣，其限定溫度為70。比較理想的絕緣材料是交聯(lián)聚乙烯，它具有很好的耐磁性與耐環(huán)境應(yīng)力開裂性，它比聚氮乙烯更能承受集中的機(jī)械應(yīng)力。目前，交聯(lián)聚乙烯是大功率濕式電動(dòng)機(jī)繞組較理想的絕緣材料，其限定溫度為80。定子的線圈和鐵芯裝置于定子保護(hù)筒內(nèi)，轉(zhuǎn)予鐵芯上裝設(shè)線棒，轉(zhuǎn)了兩端有端環(huán)、短路環(huán)和平衡叫環(huán)。 2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)2.2 爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu)爐水循環(huán)泵的主要結(jié)構(gòu) 電機(jī)絕緣導(dǎo)線電機(jī)絕緣導(dǎo)線 電動(dòng)機(jī)的電源銅線引出分成六根銅接頭，每根銅接頭處有絕緣性能良

9、好的密封裝置。引出銅接頭外套是由耐水耐壓性能的氧化乙烯組成，在氧化乙烯外包有軟性橡膠體。該兩種材料膠合為一體，絕緣體外有不銹鋼材的密封套，然后將不銹鋼套與導(dǎo)線引出接頭螺絲合成一體(鋼密封套與鋼接頭螺絲均設(shè)有0形密封圈)，鋼接頭螺絲旋入電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行固定。 引出線的密封套入口處的壓力，隨電動(dòng)機(jī)內(nèi)部壓力升高而增加其密封性，這樣可以防止電動(dòng)機(jī)內(nèi)部高壓冷卻水的泄漏，引出線的密封裝置內(nèi)的為0形墊圈在每次檢修時(shí)更換。內(nèi)容v概述v結(jié)構(gòu)v爐水循環(huán)泵的冷卻水系統(tǒng)v優(yōu)點(diǎn)BCP冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)3.1、概述、概述v為了滿足爐水循環(huán)泵電機(jī)腔口的冷卻水溫度不超過60，就必須有一套可靠的冷卻水系統(tǒng)，以消除電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)繞組的

10、銅損和鐵損發(fā)熱、轉(zhuǎn)動(dòng)件的磨擦生熱，以及從高溫的泵殼側(cè)傳來的熱量而造成由電機(jī)溫升的不安全影響。v電動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)回路是：高壓一次冷卻水從電機(jī)底部進(jìn)入，經(jīng)電機(jī)下端的推力盤帶動(dòng)輔助葉輪，以推進(jìn)循環(huán)的流動(dòng)，冷卻水繼而流經(jīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)了和靜了繞組及軸承間隙，從電機(jī)上端的出水口流出，溫度升高了的高壓一次水經(jīng)外置的高壓冷卻器的高壓側(cè)將熱量傳給低壓側(cè)的低壓二次冷卻水，然后被冷卻后的高壓一次水再進(jìn)入電機(jī)，形成高壓一次水的閉路循環(huán)系統(tǒng)。v爐水循環(huán)泵冷卻水系統(tǒng)由高壓管路及低壓管路兩部分組成。高壓管路與電機(jī)相連接，其流通的水按其不同的工作階段有不同的作用目的，分別稱為充水、清洗水和高壓冷卻水。低壓管路中流通的則為低壓冷卻

11、水。v充水管路清洗充水管路清洗 爐水循環(huán)泵電機(jī)軸承需冷卻水潤(rùn)滑，電機(jī)是靠水來冷卻，所以在泵投入前必須電機(jī)進(jìn)行充水。水潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑膜非常薄，容不得任何細(xì)小雜質(zhì)混入，因此在進(jìn)行電機(jī)充水前應(yīng)進(jìn)行充水管路的開放沖洗，待沖洗合格后才能與電機(jī)接通。充水水源取自凝結(jié)水泵出口的低壓凝結(jié)水，其水質(zhì)濁度小于20ppm，鐵含量3.0ppb，對(duì)電機(jī)充水后也需進(jìn)一步對(duì)電機(jī)沖洗，并將貯留在電機(jī)腔內(nèi)的空氣排凈為止。因?yàn)殡姍C(jī)腔內(nèi)水中含有空氣，軸承與空氣接觸而得不到水的潤(rùn)滑與冷卻，使軸承損壞，所以泵啟動(dòng)前充水排氣是非常重要，而且其操作要自下而上緩慢進(jìn)行，直至把電機(jī)內(nèi)空氣排凈為止。（應(yīng)使用清潔軟化水，氯化物應(yīng)50ppm，pH在

12、7-10，電導(dǎo)10s/cm，固體物質(zhì)應(yīng)0.25 ppm，水溫應(yīng)在2150之間，任何時(shí)候注水水溫不應(yīng)低于4） 充水管路清洗充水管路清洗 對(duì)電機(jī)的充水和清洗分為兩個(gè)步驟進(jìn)行：第一步充水階段，在鍋爐尚未進(jìn)水前，電機(jī)必須首先進(jìn)行充水，電機(jī)充水排氣，直至泵體排水門(疏水門)排出不含空氣的穩(wěn)定水流。第二步為清洗階段，在鍋爐上水過程中必須將清洗水連續(xù)不斷地注入電機(jī)，以保證清洗水連續(xù)地從電機(jī)溢出，而決不能讓鍋爐的爐水倒灌入電機(jī)。以上稱為靜態(tài)清洗，靜態(tài)清洗合格后再進(jìn)行動(dòng)態(tài)清洗，首先將爐水循環(huán)泵的出口門保持開啟，將鍋爐進(jìn)水至正常水位，然后對(duì)爐水循環(huán)泵先后進(jìn)行三次點(diǎn)動(dòng)，第一次點(diǎn)轉(zhuǎn)5 s，間隔1 5m i n后再點(diǎn)轉(zhuǎn)

13、，其目的是提高清洗效果和進(jìn)一步驅(qū)趕電動(dòng)機(jī)中殘留空氣。 在鍋爐啟動(dòng)階段，必須連續(xù)地投入清洗水，清洗水的投用一直要延續(xù)到確保電機(jī)冷卻水系統(tǒng)不含有污染雜質(zhì)，直至鍋爐的爐水濁度小于10ppm時(shí)才可停止電機(jī)充水。 高壓冷卻水高壓冷卻水 一次冷卻水有分別取自凝泵出口的低壓水源和給水母管來的高壓水源。低壓一次冷卻水(凝結(jié)水)供管路沖洗、電機(jī)充水、清洗以及爐水循環(huán)泵電機(jī)注水用。爐水泵在正常運(yùn)行時(shí)高壓一次水來自給泵出口的給水，并在電機(jī)及冷卻器閉式循環(huán)冷卻流動(dòng)，不需要補(bǔ)充水。如果一旦高壓冷卻水系統(tǒng)中偶有某處泄漏，而使電機(jī)內(nèi)循環(huán)水量不足，而導(dǎo)致高溫高壓的爐水會(huì)倒入電機(jī)，導(dǎo)致電機(jī)溫度升高時(shí)，則高壓一次冷卻水應(yīng)緊急注入

14、補(bǔ)充，以維持電機(jī)的溫度控制值。來自給泵出口的高壓水經(jīng)過一次冷卻器冷卻后，使其溫度降至45以下，開啟爐水循環(huán)泵注一次水門向爐水循環(huán)泵電機(jī)注水(注水時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制一次水門的開度及注水溫度，防止高溫給水進(jìn)入電機(jī))。 低壓冷卻水系統(tǒng)低壓冷卻水系統(tǒng) 低壓冷卻水系統(tǒng)也稱二次冷卻水，它的用途是冷卻高壓一次水。二次冷卻水取自機(jī)組公用的軸冷水系統(tǒng)，機(jī)組軸冷水為閉合循環(huán)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)恒定溫度和進(jìn)水、回水穩(wěn)定差壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 低壓冷卻水一路走向外置冷卻器，以冷卻電機(jī)的高壓水。另一路走向一次水冷卻器以冷卻補(bǔ)充進(jìn)入電機(jī)的高壓水，此路在正常運(yùn)行時(shí)僅作備用。低壓冷卻水對(duì)爐水循環(huán)泵的安全運(yùn)行是很重要的，其冷卻水流量必須得到保證

15、，在爐水循環(huán)泵啟動(dòng)前應(yīng)先保證低壓冷卻水流量正常，這是作為爐水循環(huán)泵啟動(dòng)條件之一。因此，其冷卻水源必須接有保安電源，確保在廠用電中斷時(shí)冷卻水仍能正常運(yùn)行。當(dāng)軸冷水系統(tǒng)故障引起二次冷卻水中斷時(shí)，備用冷卻水源能自動(dòng)緊急供水，備用水源投入時(shí)，高位水箱出水門和軸冷水管放水門自動(dòng)開啟，軸冷水回水門自動(dòng)關(guān)閉，備用冷卻水完成冷卻作用后排放，以形成通路。高位水箱的水由消防水系統(tǒng)供給。v過濾器 過濾器是過濾雜質(zhì)(即沉淀物腐蝕產(chǎn)物及金屬微粒)，這些雜質(zhì)會(huì)影響軸承表面甚至影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)所要求的良好潤(rùn)滑。過濾器由承壓系統(tǒng)的殼體和禱板組成。由螺栓連接。在一次冷卻器出口高壓冷卻水管路上裝設(shè)了過濾搭，這是較粗的過濾器，用來過濾

16、高壓給水可能帶來的銹蝕雜質(zhì)。監(jiān)視儀表監(jiān)視儀表 溫度監(jiān)測(cè)裝置 為了保護(hù)爐水循環(huán)泵電機(jī)，避免過熱，在電機(jī)腔出口裝有溫度計(jì)和熱電偶以檢測(cè)高卻水的溫度。溫度計(jì)是用來就地觀察爐水循環(huán)泵電機(jī)溫度，而執(zhí)電偶可將導(dǎo)線接至控制室進(jìn)行連續(xù)的溫度記錄。這兩種儀表都能接上報(bào)警，整定值為60報(bào)警，65爐水循環(huán)泵跳閘。 此外，在泵殼體上裝有熱電偶，以測(cè)定泵殼與爐水的溫差，在爐水循環(huán)泵啟動(dòng)時(shí)要確保泵體與爐水的溫差不得超過規(guī)定值，以免泵殼產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。在爐水循環(huán)泵熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)要注意此問題。如果超過規(guī)定值，熱電偶就要進(jìn)行報(bào)管，并作為爐水循環(huán)泵的啟動(dòng)保護(hù)系之一。 冷卻器的流量指示器 在低壓冷卻水管路中，接有來自泵的冷卻器的流量

17、指示器，如果流量低于規(guī)定值時(shí)，則發(fā)出報(bào)警。低壓冷卻水流量還是爐水循環(huán)泵的啟動(dòng)條件之一。監(jiān)視儀表監(jiān)視儀表 差壓變送器 爐水循環(huán)泵有三臺(tái)差壓指示變送器控制箱，這些儀表需與自控系統(tǒng)協(xié)調(diào)，差壓低于規(guī)定值就要進(jìn)行報(bào)警。 裝在泵殼體上和泵前匯集聯(lián)箱上的熱電偶，其用途是在熱態(tài)啟動(dòng)爐水循環(huán)泵時(shí)，測(cè)定其溫度差，該溫度差最大允許溫差為55，飽就是說，這兩點(diǎn)溫度差小于 55，才貨1許啟動(dòng)爐水循環(huán)泵：如果溫度差大于55，必須要對(duì)爐水循環(huán)泵進(jìn)行暖泵，減少泵殼與泵前匯集聯(lián)箱之間的溫婁，以減少泵殼的熱應(yīng)力。內(nèi)容v概述v結(jié)構(gòu)v爐水循環(huán)泵的冷卻水系統(tǒng)v優(yōu)點(diǎn)4.1 帶循環(huán)泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)帶循環(huán)泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) v在啟動(dòng)過程中回收熱量。在啟動(dòng)過程中水冷壁的最低流量為25%BMCR，因此鍋爐的燃燒率為加熱25%BMCR的流量到飽和溫度和產(chǎn)生相應(yīng)負(fù)荷下的過熱蒸汽，如采用簡(jiǎn)易系統(tǒng)，則再循環(huán)流量部分的飽和水要進(jìn)入除氧器或冷凝器，在負(fù)荷率極低時(shí)，這部分流量接近25%BMCR流量，除氧器或冷凝