刘晶晶
阜阳华润电力有限公司 安徽 阜阳 236000
摘要：阜阳华润电力有限公司640MW超临界机组配置的HZB253-640型汽动给水泵前置泵在运行中，轴承在夏季时温度高。通过对轴承室结构和轴承冷却器分析，制定相关措施，实施后轴承温度明显下降，夏季最热时也不超过70℃，前置泵的各项运行指标均在标准范围之内，保证机组长期稳定安全运行。
关键字：轴承；冷却器；前置泵；温度
前言
某电厂为2×640MW超临界机组，型号：N640-24.2/538/566(D600C系列)，每台机组配置两台汽动给水泵前置泵。自投运以来一直存在夏季自由端和驱动端轴承温度偏高缺陷，温度最高达到80℃左右（75℃为报警值），由于机组迎峰度夏期间不能降负荷进行停泵检修，只能采取临时架设轴流风机对该泵强制冷却，严重影响了设备的安全、经济运行。以下介绍该泵自由端和驱动端轴承温度偏高原因及进行的针对性改造和检修情况，效果良好，可供相关单位参考。
1 泵结构与主要参数
汽动给水泵前置泵的作用是为了防止给水泵汽化，提高给水压力。泵由电机单独驱动，它们固定在同一个共同的底座上，通过叠片式饶性联轴器与电机连接。前置泵的结构型式为卧式、单级、双吸、侧抽式；具有一支撑在靠近中心线的壳体上以允许轴向和径向自由膨胀，从而保持对中性的特点。汽动给水泵前置泵主要参数如表1所示：
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表1 汽动给水泵前置泵主要参数
汽动给水泵前置泵转子的轴向推力主要由泵的双吸结构来平衡，剩余的不平衡力由自由端的一对7319轴承来承担，其为一对角接触轴承背靠背安装；驱动端的轴承为圆柱滚子轴承只承受径向载荷，不能承受轴向推力。轴承润滑油采用32#美孚汽轮机油，轴承供油是靠装配在轴套上的甩油环浸入油池，抛油到轴承上，然后回到油池。润滑油冷却由装在底部的冷却器冷却，冷却介质为闭式水。每只轴承座装有油标和恒位油位器及呼吸器，保持轴承室内正常油位。
2 运行中产生的问题
阜阳电厂有四台汽前泵，每到夏季环境温度30℃以上时，汽前泵自由端和驱动端轴承温度达到75℃，为了保持泵能连续运行，只能对泵轴承加直流风机强制冷却。其他几个季节环境温度比较低时，汽前泵自由端和驱动端轴承温度一般在65℃左右。
在夏季运行中发现，轴承室外部温度上部能达到80℃左右，而轴承室下部有冷却水管的位置只有40℃左右，轴承存在严重的冷却不均匀。现在测量数据如表2所示：
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表2轴承室上、下部温度对比
3 轴承温度高的分析及处理
在轴承座及旋转组件组装到泵壳后，轴承座通过端盖内孔中的轴找中心来校准，并且轴承座由定位销定位。轴承外环位于轴承座中，内座圈由轴套定位。轴套制成正确的宽度来使叶轮在所提供的端隙中处于中心位置。传动端单列圆柱滚子轴承为了允许热膨胀，允许在轴承座中有轴向移动。轴承的外座圈用轴向调准圈可靠地位于轴承座的凹槽中，内座由轴套定位，调准圈和轴套制成正确的宽度，以校准轴承座圈。自由端推力轴承为一对单列角接触球轴承背靠背安装，无平衡盘，靠此付推力轴承平衡轴向推力。轴承润滑依靠甩油环将油甩起来对轴承进行飞溅润滑。一般认为背对背安装轴承的翻转力矩较大，这样可以保证轴的径向稳定性更佳，延长轴承的使用寿命。如图1所示：
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图1a
若 S2+ FA > S1轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，左轴承被压紧，会产生反 力△S′，使轴向力平衡。则 S1+⊿S/=S2+FA
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图1b
若 S2+ FA < S1轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，右轴承被压紧，会产生反力△S，使轴向力平衡。则 S1=S2+FA+⊿S
轴承温度高原因如下：
（1）如图2所示，轴承室筋板将轴承室分为大小不平均的两个腔室，甩油环所在腔室与冷却水管所在腔室体积比约为 1:3。由于甩油环所在腔室体积小，所以该腔室内参与飞溅润滑的油未得到充分冷却。
（2）甩油环直径较小，甩动时离心力较小，提供飞溅动力不足。
（3）轴承压盖紧力过大，导致轴承外圈轴向位移减少。
（4）轴承座与泵体直接相连，泵体温度高达 100℃以上，通过热传导使轴承室温度升高。
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（5）轴承冷却水管盘管太少，只有两圈，冷却面积小，如图3所示。
4 解决方案
（1）轴承室冷却水铜管增大换热面积，原来是盘管3圈，现增加到6圈。
（2）在轴承室侧面轴向钻3个Φ15mm的通孔，钻通中间部筋板至内侧油室，使内、外两油室润滑油在上部即可相通那个，增加油量循环。轴承座外用3个闷堵塞住。
（3）自由端两背靠背角接触轴承中间添加0.15mm垫片，增大轴承油隙。原轴承侧压盖与推力轴承轴向间隙为0.05mm，现改为紧力0.05mm，径向不做要求。
（4）中心重新找正，外圆与端面均保持0.02mm标准范围内，并重新调整对轮开档距离，使之在175mm标准内。
（5）在泵两端轴承盖上增加冷却水腔室，增强换热，如图4所示：
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图4
5 改造效果
2014年5月份对1B汽前泵自由端进行了改造，从上海电力修造厂采购了一件上下部都带冷却室的轴承室。按照在轴承室上部增加冷却室的改造思路，在在原有的轴承室上部安装一个盒子，从开式水系统引一路开式水到轴承室上部的盒子里，对轴承上部进行冷却，对其它泵轴承室进行改造。两种改造方案如图5所示：
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改造后，四台汽前泵轴承温度都在60℃左右，即使迎峰度夏时室外温度达到40℃时，轴承最高温度也在70℃以内，其他各项参数指标均在标准范围之内，无需再架设轴流风机进行冷却。
6 总结
通过本次对HZB253-640型汽动给水泵前置泵轴承温度高的分析及处理，彻底解决了轴承温度高的缺陷，保证了机组的安全稳定，长期运行，也为同类泵同类问题的处理，提供了借鉴经验。