专利摘要

本发明公开了确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，包括以下步骤：获取超超临界机组锅炉给水泵实时运行时的稳定性参数及经济性参数；将获得的实时运行时的稳定性参数及经济性参数与原始的稳定性参数及经济性参数分别进行比较，获取经济性参数变化量及稳定性参数变化量；经济性参数变化量及稳定性参数变化量用于表示超超临界机组锅炉给水泵内部动静部件之间的磨损失效状态，继而确定超超临界机组锅炉给水泵的维修间隔。本发明确定大修时间的方法，弥补了原来定时计划检修对经济性影响考虑的不足，尤其使用于现代型高速、高压锅炉给水泵。

权利要求

1.确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，包括以下步骤：

获取超超临界机组锅炉给水泵实时运行时的稳定性参数及经济性参数；

将获得的实时运行时的稳定性参数及经济性参数与原始的稳定性参数及经济性参数分别进行作差，获取经济性参数变化量及稳定性参数变化量；

经济性参数变化量及稳定性参数变化量用于表示超超临界机组锅炉给水泵内部动静部件之间的磨损失效状态，继而确定超超临界机组锅炉给水泵的维修间隔。

2.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，在确定维修间隔时，当稳定性参数变化量或给水泵实时运行数值超过允许值时，则超超临界机组锅炉给水泵进行维修；

在确定维修间隔时，将经济性参数变化量及稳定性参数变化量折算成单位时间内耗费，将给水泵大修依次所消耗各项费用之和与给水泵大修对主机经济性影响的费用相迭加，将耗费值与迭加值做差值后计算给水泵大修费用的回收年限，当年限值小于等于1时，则超超临界机组锅炉给水泵进行维修。

3.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，所述稳定性参数包括：轴瓦振动幅值、转子的轴向位移及平衡室与泵入口压差；

所述经济性参数包括：给水泵单耗、给水泵效率、给水泵总扬程及给水泵平衡室压力。

4.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，所述给水泵平衡室压力通过安装在给水泵平衡室的压力测量装置测量获得的，压力测量装置为压力传感器或压力测量计。

5.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，通过获取给水泵出口流量、给水泵抽头流量、给水泵出口扬程、给水泵抽头扬程及给水泵的轴功率得到给水泵效率。

6.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，通过获取给水泵出口压力、给水泵入口压力、给水泵出口水流速、给水泵入口水流速、给水泵出入口压力表标高差及给水泵出、入口平均重度得到给水泵出口扬程。

7.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，通过获取给水泵抽头压力、给水泵入口压力及给水泵抽头、入口平均重度得到给水泵抽头扬程。

8.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，所述给水泵单耗为每向锅炉供水一吨，给水泵所消耗的有用能量，在计算时将给水泵的功率与给水泵重量流量做比得到。

9.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，对小汽轮机驱动给水泵，该给水泵的功率为给水泵的轴功率与小汽轮机内效率的比值或小汽轮机蒸汽流量、小汽轮机理想焓降及热功当量系数的乘积值。

10.如权利要求1所述的确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，其特征是，对用电动机驱动的锅炉给水泵，给水泵的轴功率为电机输入功率与电机效率及偶合器效率乘积的值；

小汽轮机驱动的锅炉给水泵，根据获取的给水泵重量流量、给水泵出口水焓值、给水泵入口水焓值、给水泵出口水流速、给水泵入口水流速、给水泵杂散损失功率及热功当量系数得到给水泵的轴功率。

说明书

技术领域

本发明涉及给水泵维修技术领域，具体涉及确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法。

背景技术

锅炉给水泵是电站的主要耗能辅机之一，随主机蒸汽参数的提高而增加。根据消耗功率的大小、运行参数的高低以及其总体结构，给水泵可简单地划分为两大类--传统型高、中压锅炉给水泵和现代超超临界型高速、高压锅炉给水泵。

传统型的运转速度一般在3000r/min以下，通常为单壳体、分段式，并用穿杠螺栓整体联接，而现代超超临界型一般运转在4600r/min以上，为双壳体、泵蕊抽心式整体结构。过去传统型锅炉给水泵由于级数较多，制造工艺、部件材质差等方面的原因，其大修间隔通常随主汽轮机一同采取定时计划检修的方式，这种方式也主要是从保证机组安全运行的角度来考虑，而对设备及其大修带来的经济性影响没有充分重视。

对现代超超临界型锅炉给水泵，转速的提高，使其结构更加紧凑，同时由于制造工艺、部件材质的大幅提高，使其安全运行的寿命大大延长，特别对于那些在内部易损、易冲、易磨部位采取了特殊材质和特殊工艺的现代超超临界型高速、高压锅炉给水泵，通常连续运行多年，才能观察到其性能的微小变化，如果仍沿用过去定时计划检修的方式，则会盲目地增加给水泵的大修次数，带来不必要的经济消耗，显然已不适应于现代超超临界型锅炉给水泵的经济安全运行的要求。同时，现代超超临界型锅炉给水泵采用泵蕊抽心式的结构，电厂只要备用一台泵心，一旦给水泵故障，可快速复装而恢复正常工作。被换下的泵心，可在充足时间内进行检修后继续作为备用。

综上所述，需要变更定时计划大修的方式，探索、寻求一种确定现代超超临界型高速高压锅炉给水泵最佳大修时间的方法，这样既能保证设备高可靠、高经济地运转，又可尽量降低大修带来的各种费用。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了确定超超临界机组锅炉给水泵最优维修维护间隔的方法，本发明的方法既能保证设备高可靠、高经济地运转，又可尽量降低大修带来的各种费用。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法，包括以下步骤：

获取超超临界机组锅炉给水泵实时运行时的稳定性参数及经济性参数；

将获得的实时运行时的稳定性参数及经济性参数与原始的稳定性参数及经济性参数分别进行比较，获取经济性参数变化量及稳定性参数变化量；

经济性参数变化量及稳定性参数变化量用于表示超超临界机组锅炉给水泵内部动静部件之间的磨损失效状态，继而确定超超临界机组锅炉给水泵的维修间隔。

需要说明的是，经济性参数变化量及稳定性参数变化量越大泵的运行状况越差，当至少其中之一的经济性参数变化量或稳定性参数变化量达到一定数值时，超超临界机组锅炉给水泵就处于失效用状态了。

进一步的，在确定维修间隔时，当稳定性参数变化量或给水泵实时运行数值超过允许值时，则超超临界机组锅炉给水泵进行维修。

当稳定性数据达到一定条件，尽管经济性数据尚好，也要进行维修。比如一些意外的剧烈的机械故障，需要有早于最佳检修时间的设备停止，应用程序中经济稳定性数值的比较计算，也有助于这些意外剧烈机械故障的早期快速诊断，为合理的确定维护方案预先提供筹划信息。实时运行数值就是运行着的设备显示的一些数据。

进一步的，在确定维修间隔时，将经济性参数变化量及稳定性参数变化量折算成单位时间内耗费，将给水泵大修依次所消耗各项费用之和与给水泵大修对主机经济性影响的折算的费用相迭加，将耗费值与迭加值做差值后计算给水泵大修费用的回收年限，当年限值小于等于1时，则超超临界机组锅炉给水泵进行维修。

上述方案中，参数变化量具体折算成耗费时，经济性数据的变化量就是泵的效率的下降，耗电量的增加，以此折算。稳定性数的变化量与经济性相对应。

给水泵大修依次所消耗各项费用为设备维修就产生费用，包括人力物力等。

给水泵大修对主机经济性影响的折算的费用为部件购买，人力费用以及如需要停机带来的费用消耗等。

关于回收年限：给水泵通过维修后，经济稳定性得到提高而得到的收益，运行一段时间就抵消了维修所花费的人力物力，这段时间就是回收年限。

进一步的，所述稳定性参数包括：轴瓦振动幅值、转子的轴向位移及平衡室与泵入口压差。

进一步的，所述稳定性参数为通过安装在超超临界机组锅炉给水泵上的测量表计直接测量获得的或者是通过DCS控制系统通讯传输获得的。

进一步的，所述经济性参数包括：给水泵单耗、给水泵效率、给水泵总扬程及给水泵平衡室压力。给水泵总扬程为给水泵出口扬程、包括给水泵抽头扬程。

进一步的，所述给水泵平衡室压力通过安装在给水泵平衡室的压力测量装置测量获得的，压力测量装置为压力传感器或压力测量计。

进一步的，通过获取给水泵出口流量、给水泵抽头流量、给水泵出口扬程、给水泵抽头扬程及给水泵的轴功率得到给水泵效率。

进一步的，所述给水泵出口流量及给水泵抽头流量是通过安装在给水泵出口及给水泵抽头处的流量计来获取或者直接采取DCS系统中的数据。

进一步的，通过获取给水泵出口压力、给水泵入口压力、给水泵出口水流速、给水泵入口水流速、给水泵出入口压力表标高差及给水泵出、入口平均重度得到给水泵出口扬程。

进一步的，所述给水泵出口压力及给水泵入口压力为通过安装在给水泵出口及入口处的压力测量计测量获得，给水泵出口水流速及给水泵入口水流速为通过安装在给水泵出口及入口处的流速传感器测量获得或者通过程序计算获得，给水泵出入口压力表标高差通过压力测量装置测量后做差得到，给水泵出、入口平均重度为通过重度计算公式计算获得的。

进一步的，通过获取给水泵抽头压力、给水泵入口压力及给水泵抽头、入口平均重度得到给水泵抽头扬程。

进一步的，给水泵抽头、入口平均重度同样是通过重度计算公式计算获得的。

进一步的，所述给水泵单耗为每向锅炉供水一吨，给水泵所消耗的有用能量，在计算时将给水泵的功率与给水泵重量流量做比得到。

进一步的，对小汽轮机驱动给水泵，该给水泵的功率为给水泵的轴功率与小汽轮机内效率的比值或小汽轮机蒸汽流量、小汽轮机理想焓降及热功当量系数的乘积值。

小汽轮机蒸汽流量通过DCS系统获取数据，小汽轮机内效率、小汽轮机理想焓降及热功当量系数均为通过现有的计算公式获得，具体的计算方式为本领域的技术人员所公知的常识，此处不再详细介绍。

进一步的，对用电动机驱动的锅炉给水泵，给水泵的轴功率为电机输入功率与电机效率及偶合器效率乘积的值。

电机输入功率为通过DCS系统获取数据，电机效率及偶合器效率通过相应的计算公式为本领域的技术人员所公知的常识，此处不再详细介绍。

进一步的，小汽轮机驱动的锅炉给水泵，根据获取的给水泵重量流量、给水泵出口水焓值、给水泵入口水焓值、给水泵出口水流速、给水泵入口水流速、给水泵杂散损失功率及热功当量系数得到给水泵的轴功率。给水泵重量流量为通过DCS系统获取数据，给水泵出口水焓值、给水泵入口水焓值、给水泵出口水流速、给水泵入口水流速、给水泵杂散损失功率及热功当量系数为本领域的技术人员所公知的常识，此处不再详细介绍。

本发明的有益效果：

本发明一段时间内，锅炉给水泵经济、稳定性数值的变化，有助于诊断锅炉给水泵的内部失效磨损情况及突发性剧烈故障的快速处理，新泵或刚刚修整完毕的给水泵的原始试验资料，可作为变化趋向的基准，测得变化数值后，经过一系列的比较计算，从而可以确定锅炉给水泵的最佳大修时间。这种确定大修时间的方法，弥补了原来定时计划检修对经济性影响考虑的不足，尤其使用于现代型高速、高压锅炉给水泵。

附图说明

图1本发明的方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

不管是传统型高、中压锅炉给水泵，还是现代超超临界型高速、高压给水泵，其内部动静部件之间的磨损失效是不可避免的，一方面磨损增加了水从高压侧向低压侧的回流，使泵的运行参数及其经济性下降，另一方面磨损降低了动静之间水力支撑作用，随着磨损量的增大，转子的稳定性逐渐降低，当达到一定程度时，将会产生有水力脉动引起的振动，振动又进一步加剧动静之间的磨损，这样形成恶性循环。因此恰当地控制动静之间的失效磨损情况，是决定各种锅炉给水泵是否需要大修的首要因素，而磨损量可通过泵的性能参数、经济性指标以及稳定性参数的变化量来反映。也就是说，恰当地测得了性能和稳定性数值的变化量，也就间接地知道了动静之间的失效磨损情况，从而可以决定给水泵的最佳大修时间。

基于上述分析，本申请综合调查了目前正在运行的几种高速、高压锅炉给水泵，根据各种泵的结构特点、检修使用情况、性能变化等方面的因素，参与国外大型锅炉给水泵的检修方式，结合目前国内性能测试的技术水平，拟合出合理确定现代高速、高压锅炉给水泵大修时间的程序，其框图如附页所示。

如图1所示，实施时的总体思路是：将投运初期或大修后测得的锅炉给水泵的原始经济稳定性数值，与实时运行的经济、稳定性数值相比较，得出变化数值，这些变化值是给水泵经过大修可以弥补消除的；统计出给水泵大修一次所消耗的人、财、物各项费用，以及给水泵大修时对主机经济性的影响；将上述两项进行折算统一单位后，进行经济性比较，得出大修一次所花费用的回收年限。通常认为如果大修一次所花费用能在正常运行后一年内回收，则对给水泵实施大修是合理的。为增加上述大修时间的可靠性，程序中也可加入锅炉给水泵主要部件的寿命计算。

当然，一些意外的剧烈的机械故障，需要有早于最佳检修时间的设备停止，应用程序中经济稳定性数值的比较计算，也有助于这些意外剧烈机械故障的早期快速诊断，为合理的确定维护方案预先提供筹划信息。

锅炉给水泵的经济稳定性参数及测试计算方法：

实现上述锅炉给水泵最佳大修时间的确定，除要详细统计大修引起的各种费用外，还必须准确确定锅炉给水泵的经济、稳定性数值。反映经济、性能的参数主要有：给水泵单耗(定义为：每向锅炉供水一吨，所消耗的有用能量)、效率、总扬程、平衡室压力，反映稳定性的参数主要是：轴瓦振动幅值、转子的轴向位移、平衡室与泵入口压差。对稳定性参数，现代型高速、高压锅炉给水泵一般都安装了测量表计，应用过程中可随时测量储存，进行比较。对经济性指标，尚需进行一些计算。下面简述各指标的测试计算方法。

3.1给水泵效率：

基本公式：

式中：ηp—给水泵效率，％，

G—给水泵出口流量，如果包括平衡室泄漏量应去除，kg/s，

Gm—给水泵抽头流量，kg/s，

H—给水泵出口扬程，m，

Hm—给水泵抽头扬程，m，

Psh—给水泵的轴功率，kw，

3.2给水泵扬程：

计算公式：

式中：p2、pm、p1—给水泵出口、抽头、入口压力，Mpa，

γ—给水泵出、入口平均重度，kg/m3，

γm—给水泵抽头、入口平均重度，kg/m3，

v2、v1--给水泵出、入口水流速，m/s，

ΔH—给水泵出入口压力表标高差，m，

3.3给水泵轴功率：

对用电动机驱动的锅炉给水泵，轴功率的确定比较容易，也比较准确，用瓦特表测定输入功率后，去除电机和偶合器的损失便可得到。

计算公式为：Psh＝Pηeηc

式中：P—电机输入功率，kw，

ηe、ηc—分别为电机、偶合器效率，％。

对用小汽轮机驱动的锅炉给水泵，由于汽轮机的排出蒸汽状态难以准确测定，轴功率的确定不能直接测到。近年来热力学法测定给水泵效率的应用越来越广，特别在小汽轮机驱动的锅炉给水泵上，一些考核性试验应用此方法得到的结果，完全满足鉴定要求。这种方法需要准确测定给水泵进、出口水温，由于该温度差值较小，所需测量仪器的精度较高，且不允许有外部的冷、热源进入给水泵内。目前该温度可用精密铂电阻温度计测量，也可用贝克曼差式温度计测量进、出水温差，两种方法的测试精度，均能达到经济性分析的要求。

热力学法测定给水泵效率的计算公式主要有：

式中：G—给水泵重量流量，kg/s,

A—热功当量系数

i2、i1—泵出、入口水焓值，kj/kg，

c2、c1—泵出、入口水流速，m/s，

z2、z1—泵出、入口测点位置标高，m，

Ng—给水泵杂散损失功率，kw，参见文献(1)、(2)

kg—给水泵杂散损失系数，参见文献(1)、(2)

Δt—给水泵出、入水温度差，℃，

Δts—等熵温升，℃，

3.4给水泵单耗

计算公式：e＝P/G

对小汽轮机驱动给水泵：P＝Psh/ηr或P＝GsHtA

式中：e—给水泵单耗kwh/t

ηr—小汽轮机内效率，％，

Gs—小汽轮机蒸汽流量，kg/h,

Ht—小汽轮机理想焓降,kj/kg,

其他符号意义同前。

文献(1).《微温差法泵特性试验》华东电力科学研究所1984.01；文献(2).《用贝克曼差示温度计测量水泵效率》华东电力科学研究所1984.08。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

确定超超临界机组锅炉给水泵维修维护间隔的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。