循环水泵轴瓦温度高原因分析及解决措施
【摘要】节能降耗的背景下，循环水泵冷却水水源更换后出现了轴瓦温度高的问题，本文通过分析问题原因，找出解决循环水泵轴瓦温度高的措施。

【关键词】中水；回水不畅；传热恶化
湛江调顺电厂2x600MW机组4台循环水泵均采用长沙水泵厂80LKXA一18型循环水泵。

80LKXA-18型泵为立式单级单吸、转子部件可抽出式斜流泵，适用于大型火力发电厂的冷却循环系统之用，可输送海水介质。

湛江调顺电厂自从中水系统投运以来，一直存在循环水泵上导轴承及推力瓦温度偏高的问题，在夏季时情况更加恶劣。

本文将通过分析原因，找出解决方法，保证循环水泵的安全正常运行。

1 基本情况、存在问题及原因分析
湛江调顺电厂80LKXA一18型循环水泵电机转子的径向承载采用上下两端圆柱滚动轴承，电机转子轴向承载力（重力和水泵的轴向推力）是由推力组合瓦盘来完成，如图所示：
图1 80LKXA-18型循环水泵电机
循环水泵的上导轴承和推力瓦统一设置在电机顶部油箱内，通过润滑油润滑同时起到减温作用，而油箱里润滑油的减温则通过表面式冷却器通入冷却水进行冷却。

每两台循环水泵设置三台冷却水泵，正常运行时，冷却水泵两运一备，为循环水泵电机油箱及电机提供冷却水。

油箱冷却水为一路，电机冷却水为两路，它们共用一根母管，正常母管压力>0.3MPa。

三路冷却水回水集于一条母管，利用余压打至6米高冷却塔风机，经过冷却塔风机进行风冷后回水汇于负0米的冷却水箱，再通过冷却水泵进行水循环。

首先我们先要了解什么是“中水”。

城市污水经处理设施深度净化处理后的水（包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水）统称“中水”。

其水质介于自来水（上水）与排入管道内污水（下水）之间，亦故名为“中水”。

自从中水系统投运以来，湛江调顺电厂一直存在循泵上导轴承及推力瓦温度偏高的问题。

造成循泵上导轴承及推力瓦温度偏高的原因，一般是换热器换热不良引起的。

影响换热器换热的效果的因素，我们可以从公式Q=AK△t 式中看出，其中A为换热面积，Q为总换热量，K为导热系数不同的材料导热系数不一样，相同的材料采用的介质不同其换热系数也不同，相同的材料如采用换热器的结构形式不同其K值选取也不同。

△t为计算温度差。

可以看出，在结构形式已经确定的情况下，影响换热器换热效果的因素主要是K和△t。

K值主要取决于换热流体的放热系数；换热流体的流动状态（如流速、是层流还是稳流等）；换热器污垢热阻、换热器本身材料的导热系数等等。

△t值主要取决于换热流体的进出口温度。

首先我们从冷却水管的管径发现问题，循泵电机冷却水进回水管比循泵电机油箱冷却水进回水管的管径要大，管径小的循泵电机油箱冷却水的压降比循泵电机冷却水的压降要大，造成循泵电机冷却水的回水压力比循泵电机油箱冷却水的回水压力大。

由于存在压差，循泵电机冷却水回水将对循泵电机油箱冷却水回水造成一定的水阻作用，有可能造成循泵电机油箱冷却水回水不畅。

这样冷却水的流动状态就发生了改变，流速降低，流量减少。

正常运行时，冷却水母管的压力>0.3MPa，在冷却器及其管路不结垢或结垢不严重的情况下，循泵电机油箱冷却水回水和循泵电机冷却水回水的压力都轻易能打至高6米的冷却塔风机，形成循环。

在我厂中水系统投运后，用中水提供开式工业水后，由于中水中含杂质偏高，加速了冷却器及其管路的结垢。

管路的结垢一方面使换热器本身的换热系数发生变化，使得循泵油箱冷却器的传热恶化；另一方面由于油箱冷却器的管路较小，油箱冷却器结垢后使得其压阻增大，油箱冷却水回水压力降低，又使冷却水的流速和流量进一步降低，而电机冷却水的回水对油箱冷却水回水产生了水阻，致使循泵电机油箱冷却水回水不畅，而冷却水的回水不畅使循环冷却水的温度升高，从而使整个水循环产生了恶性循环。

在夏季时，由于环境温度的升高，这些影响被进一步放大。

测点显示：循泵上导轴承及推力瓦温度分别达到77℃和75℃左右，严重威胁到循环水泵的安全正常运行。

综上所述，造成循环水泵上导轴承及推力瓦温度偏高的原因是：
（1）循泵电机油箱冷却水回水与循泵电机冷却水回水存在压差，造成循泵电机油箱冷却水回水不畅，使循泵电机油箱冷却效果降低。

（2）冷却水质变差，造成冷却器内部及冷却水管结垢严重，使冷却器传热恶化，进一步造成循泵电机油箱冷却水回水不畅，恶性循环。

2 解决措施
（1）我们试图消除循泵电机油箱冷却水回水与循泵电机冷却水回水存在压差这个问题，我们需要做的是，提高循泵电机油箱冷却水回水的压力或者降低循泵电机冷却水回水的压力。

冷却水供水是由两台冷却水泵提供的，在正常运行时要保留一台备用泵作备用，在启动三台冷却水泵运行时母管压力的提高不多，所以提高循泵电机油箱冷却水进水压力的目的并不可行。

我们只能采取方法，降低循泵电机冷却水回水的压力。

为了降低循泵电机冷却水回水压力，在不影响循泵电机冷却效果的情况下，我们分别尽量关小两路电机冷却水回水门的开度。

实践效果显示，在关小两路循泵电机冷却水回水门开度的两天时间里，现场测得循泵电机油箱冷却水回水管温度55℃，循泵电机冷却水回水管温度43℃，两路回水汇集处前后，靠循泵油箱冷却水侧温度53℃，靠循泵电机冷却水侧43℃，循泵上导轴承及推力瓦温度没有多大实际变化。

结果显示，即使尽量关小两路电机冷却水进水门开度，依然无法消除油箱冷却水回水不畅的问题。

产生这个结果的原因可以总结为，由于油箱冷却器管径小，在管道发生结垢后，冷却水的阻力增大，使回水压力偏低。

（2）针对冷却水质变差，冷却器内部及冷却水管结垢的问题。

我们需要做的是降低冷却水箱里冷却水的温度或者定期对设备进行除垢检修维护任务。

我厂冷却塔风机采取的运行模式是两运一备的模式，一三号冷却塔的回水分别回到一二号冷却水箱，而二号冷却塔风机作为备用则可以选择流向一号或者二号冷却水箱，因此无法通过增加冷却塔风机的方法来降低冷却水箱回水的温度。

要降低冷却水箱的回水温度只能通过适当的补排操作，但是收到的效果甚微。

因此我们只能通过定期对设备进行除垢，组织检修人员分别对4台循环水泵的电机油箱冷却器及冷却水管进行冲洗清垢。

冲洗后，循环水泵上导轴承及推力瓦温度得到改善，但是由于冲洗清垢需要在循环水泵停止时进行，这样就使#1#2机组缺少备用循环水泵，影响了机组的安全运行。

由于循环水泵油箱冷却水回水压阻高，造成回水不畅的问题一直没解决，我们在机组停机临修期间，在#2循环水泵油箱冷却水回水门前加装了一个外排门，在#2循环水泵运行时，关闭其油箱冷却水回水门，打开外排门，外排门排水通过软管排回循环水进水室。

这样做的目的是通过外排门排水，使得油箱冷却器有连续冷却水通过，不受回水压阻影响。

在增加外排门后，#2循环水泵上导轴承及推力瓦温度得到明显改善，上导向轴承温度从75℃降低到62℃，推力瓦温度从77℃降低到73℃。

在#2泵试验成功后，我们陆续给剩下的三台循环水泵加装了外排门，也是暂时解决了循环水泵轴瓦温度高的威胁了。

3 结束语
虽然在循环水泵增加外排门可以暂时解决目前存在的问题，但是出现这个问题的根本原因是冷却水质变差造成冷却器及管道结垢，要彻底解决问题就需要更换更高品质的冷却水水源或者将中水的品质提高。

现今，节能降耗是大势所趋，使用中水代替开式工业水也是势在必行，如何提高中水的品质，将是一个新的课题。

参考文献：
[1]钱广华，刘剑锋.《换热器技术问答》.中国石化出版社.
[2]章熙民.等.编著.《传热学》.中国建筑工业出版社.
[3]严家騄.《工程热力学》.高等教育出版社.。