余热锅炉给水循环泵故障分析及处理

余热锅炉给水循环泵故障分析及处理

赖国威

深南电（东莞）唯美电力有限公司广东东莞523000

摘要：余热回收锅炉给水循环泵长期处于密封状态下，经常会出现装置密封失效问题，经过深入研究分析得出主要原因是机械内部的密封冲洗液的温度太高。中压锅炉补水可以当做锅炉机械密封冲刷的冷却水，是一种合理科学的冲洗方案。这种方案不仅可以延长锅炉机械的使用期限寿命，还大大降低了机械运行的安全隐患。本文就对余热锅炉给水循环泵的常见故障和处理方法进行详细的分析和阐述。

关键词：余热锅炉；给水循环泵；故障；处理方法

锅炉给水泵是锅炉液位调节系统中的一部分，借助现代化的科技技术和信息技术，实现锅炉液位的自动调节。如果锅炉的给水泵发生故障，锅炉系统将会无法正常运行，严重的还会引发安全事故。因此，必须从给水泵得故障问题因素出发，找出关键问题，提出合适的解决方法。

1余热锅炉给水循环泵密封失效原因和解决措施

1.1原因分析

余热锅炉给水循环系统中的水是比较干净的，但是这种水的水质相对而言偏硬一些，非常容易发生结垢。例如，在锅炉系统中采用波纹管机械进行密封，其机械密封的波纹管弹性件长期接触空气和水质，非常容易发生表面结垢现象，大量结垢导致波纹管的表面失去弹性，根本无法补偿机械密封端面发生的磨损，如果结垢层很厚或者情况严重时，大量的水垢不断的挤压波纹管，导致管道发生胀破，以上是影响机械密封失效的主要原因。除了以上原因外，温度也会导致机械密封失效。余热锅炉给水循环泵的运行温度基本上保持在255℃，这种温度下，水的饱和压力差不多为4.32MPa，当水饱和压力在4.4MPa的时候，锅炉内的循环水在泵的入口位置非常容易发生气化反应，产生其他物质和其他，导致机械密封发生就局部的失效泄漏现象。【1】

1.2多弹簧式机械密封

常用的弹簧式机械密封通常情况下有两种形式，一种是多弹簧式机械密封，一种是单弹簧式机械密封。余热锅炉给水循环系统的补偿机构中经常会采取多个弹簧的密封，这种补偿装置就称为多弹簧机械密封，其特点主要有以下几点：第一，多弹簧机械密封也可以叫做小弹簧机械密封，其基本结构的轴向尺寸和其他机械密封相比更小一些，在使用的时候可以改变弹簧的数量，进而改变机械的弹性力；第二，多弹簧机械密封的轴向作用力均匀分布，不存在明显的轴向作用力大小不一问题，并且轴向作用力不受轴径的变化而变化。因此，多弹簧机械密封比较适用那些高速机械密封系统；第三，多弹簧机械密封的密封丝半径非常小，因此这种机械密封不适合在一些腐蚀性介质系统中应用；第四，多弹簧机械密封不适用于一些较脏，并且及其容易产生结晶的介质中应用。【2】

目前，我国很多余热锅炉给水循环泵中输送的介质通常都是锅炉用中压除氧水，这种水的温度基本上保持在255℃左右、介质的黏度为1.46443×10-7m2/s，在机械密封的进出口位置的压力为4.4/5.0MPa，扬程为76m，介质中没有其他杂质，相对干净，其给水循环泵一般采用单吸式高温泵设计。因此，这种泵应该选择多弹簧式机械密封。【3】

1.3优化冲洗方案

上文中提到出冷却器的冲洗液温度过高是导致机械密封失效的重要原因之一，最合理的温度就是把冲洗液的温度保持在65℃左右。机械密封及冲洗剖面示意图的的如下图1所示。

图1机械密封及冲洗剖面示意图

1.3.1更换冲洗机封冷却器

更换冲洗机封冷却器是一种降低温度的措施，但是这种装置的安装与运行中需要大量的科学计算，计算总共牵涉到的数据和参数比较多，并且计算复杂。比如冲洗水的流量，冲洗水换热的具体面积等，这些数据在收集和计算中都非常难，况且在这样的温度下，无法保证冷却器循环过程中的水路部分在运行中不发生结垢现象，因此建议采用更换冲洗机封冷却器方案。

1.3.2优化冲洗方案

（1）由于余热锅炉系统采用循环水冷却方案，其循环水的的使用水质是没有办法改变的，因此，可以考虑采取其他合理的物质代替循环他，避免发生循环水温度安全隐患。

（2）另外，除了更换循环水，还要保持冲洗液的温度保持不变，恒定的温度有利于机械密封的正常平稳运行。

（3）余热锅炉可以采用5MPa中压除氧水进行补水，并且离机泵不远，中压除氧水到达泵之前，保持中压除氧水的温度在50℃左右，并且引一条DN20的管线和泵出口位置的液体汇合，合处之后，在出口位置加上原限流孔板，安装一个双金属温度计以便监控冲洗液温度（如图2所示）。【4】

图2优化后冲洗方案示意图

2余热锅炉给水循环泵电机温度过高的原因和解决措施

2.1故障原因分析

余热锅炉的给水泵通常都有电机驱动，电机长时间的运行中其定子绕组线圈温度会上升，导致电机机体的温度迅速上升，同时电机的原有绕组绝缘材料的表面温度也会迅速上升，绝缘材料在高温状态下，可能会发自燃隐患等安全问题，影响给水系统的正常运行。

（1）电机通风不合理。

（2）电机的散热风扇损坏，或者电机的通风管道遭到阻塞。

（3）电机的电源电压偏低或者局部电压过高，系统运行电业失衡，导致三相电压不对称。

（4）电机运行中电流负荷过大，电机中的运行电流总量超出标准规定电流很多，电机运行中发生电流过载现象，电机中的电流与电机产生的热量是成正比的，因此，电流总量越大，电机产生热量越多。

（5）电机在日常使用中开启和停止操作过于频繁。

（6）电机运行转动过程中与给水泵之间摩擦过大，不流畅。

（7）电机在工作中的振动频率过大。

（8）电机轴承损坏或跑外圈。

2.2解决措施

2.2.1加强电机的维修工作

对电机的散热系统进行初步检修，电机的排风扇、通风管道、出风口等进行详细的检测，如果发现影响电机机体温度升高的原因，立即进行处理。更换新型的排风扇，清理排风扇口位置的灰尘。

2.2.2检测电机电压

维修人员要对电机机内的电业进行检测，要保证电机系统的电压保持稳定。严格按照电机的标准电压控制电压，以标准定额电压为维修基础，在其基础上添加分压装置等保证电机电压的稳定。

2.2.3电流检测

除了电压外，还要对电机的电流进行检测，如果机体内电流过大，要采取合理的措施进行分流，给水泵中的电流最好低于额定电流，以额定电流的80%最合适。

2.2.4检测电机的震动频率

如果电机的振动导致电机机体温度升高，这种情况下，可以对系统的轴承进行振动频率检测，检测轴承中润滑与摩擦的情况，观察电机内部的轴承是否处于平衡状态下；检查电机安装是否合理；检查电机的振动的时候，是否同时引发给水泵的振动，如果有，则优化给水系统的安装。

3结语

综上所述，余热锅炉给水循环泵发生故障会影响系统的正常运行，因此，必须对其进行处理优化改造，加强机封泄漏故障的检修，降低检修人员的工作强度，大大提升余热锅炉的运行安全系数，降低消除安全隐患。

参考文献：

[1]袁小坪，郭建伟，郭守祥，周宇.余热锅炉给水循环泵故障分析及处理[J].设备管理与维修，2016（04）：88-90.

[2]王利宏，冯慧芳，周立刚.9F等级联合循环余热锅炉给水系统优化配置[J].热力发电，2015，44（01）：8-12.

[3]刘洪涛，迟英伟，薛利，胥登峰.IGCC动力岛余热锅炉给水设计热负荷降低的应对措施[J].电力科技与环保，2016，32（01）：36-38.

[4]曹红娟.CPW250-501强制循环泵在熔炼炉余热锅炉水循环中的应用[J].有色设备，2012（05）：47-49.