Sulzer:通过主动的现场性能测试确保给水泵的可靠性

从心脏病学的角度来看，给水泵的关键变得显而易见，没有一个健康、可靠的心脏，该过程将退化并最终停止工作。就像心电图在压力测试期间为医学专家提供有价值的人类心脏性能数据一样，现场泵性能测试为专家提供正常(或异常)操作条件下的扬程、容量和效率数据。

Sulzer的现场技术服务工程师Chris Muscavage介绍了泵性能测试的重要性，以及如何提高设备可靠性。

根据美国能源情报署2017年的数据，化石燃料仍然是发电的主要燃料来源，占发电容量的62.7%，核能占20%。这相当于近83%的美国电力完全或部分依赖于利用给水泵的蒸汽发电。

放松管制导致了一个开放的市场，在这个市场中，泵的“设计点”和实际的“操作点”可能不再相等，而且可能有很大的差异。在独立系统操作员(ISO)调度控制期间，这种市场驱动的条件主要影响联合循环、煤炭和生物质燃料发电机。我的泵在哪里工作?哪个泵应该优先检修?关于资产的可用性、可靠性以及“异常操作”的相关财务后果，这些问题当然是合理的。

我的泵在哪里工作?
在下面的例子中，从8个锅炉给水泵(BFP)中选择了一个，完成了主动现场性能测试。通过性能测试，业主/运营商可以获得可量化的泵状态数据，以帮助确定机组检修计划的优先顺序。这个特别的发电设施配置有六个独立的联合循环机组，使用12个给水泵。该泵是八个轴向分体式多级环截面泵之一。在现场性能测试时，设备总发电量被ISO调度限制在全发电机/热回收蒸汽发生器(HRSG)负载的60%。

图1显示了泵的水力性能。注意最佳效率点(BEP)(蓝色表示)的左侧，测试结果(红色表示)落在原始设备制造商(OEM)测试曲线上的距离。泵的临界运行预计将降至BEP的70-120%。在这种情况下，尽管测试结果直接与测试曲线一致，表明性能令人满意，但试验泵的水力结果显示，在BEP的58%下运行。这在当前的发电市场上是一个令人惊讶的普遍情况。

此外，当泵的NPSHr曲线随着泵容量的降低而升高时，NPSHa可能不足以克服空化的起集。在低于建议BEP流量的情况下运行，可能会导致泵进口流量的再循环，导致振动、磨损和平均维修间隔时间(MTBR)的减少。

哪个泵应该优先检修?
例2考虑与例1相同的8个泵组。根据机组的实际性能，制定基于时间的检修计划，业主/运营商可以最大限度地提高机组的可靠性和可用性。

图2显示了锅炉给水泵(BFP) C1的水力性能结果，表明内部间隙退化或低于最佳内部间隙。注意，结果低于OEM测试曲线，表明性能不理想，流量容量限制在cep的51%。

平衡线泄漏率是一个很好的内部磨损指标。图3图形化地列出了8个试验泵的泄漏率，正如预期的那样，记录的最大流量是在BFP C1处。

除了液压测试外，还对泵的机械完整性进行了评估，并对实时振动数据进行了捕获和分析。BFP C1的振动响应显示吸力侧有明显的再循环，BFP C2表现出类似的响应，但程度较轻。振动数据与泵的水力结果和泄漏率一致。工厂相应地优先安排了大修计划。

进一步的机械评估是通过红外热成像、泵、密封、润滑油系统、冷却器、底板、基础和注浆的目视检查来完成的。
采用这种综合的方法从液压和机械角度对泵的性能进行测试，有经验的现场工程师能够为最终用户提供详细的分析和建议，有关在役泵的性能。

关键给水泵的现场性能测试为业主/运营商提供了可量化的结果，并为他们的泵在发电厂发电条件下的服务提供了建议。主动定期测试通过建立一个基准来进行比较，消除了泵状况的任何问题，从而提高了可靠性标准。强烈建议每年或每两年对设备的心脏进行性能测试。