鍋爐給水泵運行中的故障及解決方法

劉興奎

（南京鋼鐵集團有限公司煉鐵新廠焦化車間 江蘇 南京 210035）

鍋爐給水泵是現代工業蒸汽鍋爐的重要組成部分，對鍋爐的安全穩定運行起著重要的作用。鍋爐給水泵采用最多的是電動多級離心泵，具有結構簡單、運行穩定、給水均勻等特點。以南鋼新鐵廠140T和75T干熄焦鍋爐給水泵為例，它采用的是臥式單吸多級離心水泵，由泵殼、泵軸、葉輪、密封環、平衡盤、平衡套、軸承等部件組成。

鍋爐給水泵是利用電機通過聯軸器帶動裝在泵殼內的葉輪高速旋轉而產生離心力，使充滿葉輪內的水由于離心力的作用，從葉輪中心沿著葉片間的流道甩向葉輪的四周，經泵殼導葉中的流道而流入水泵的壓水管道。這時，葉輪的吸水口處便形成了真空的低壓區，除氧器容罐內的水由于大氣壓力和液面高位差的作用，通過進水管流向泵的低壓區，以填補那里的真空。當葉輪不斷地旋轉時，葉輪內的水被不斷地甩出，同時又不斷地被補充，這樣就形成了水泵的連續供水。由于泵出水壓力的大小與葉輪轉速的平方成正比，因此，提高轉速即可提高出水壓力，但是，轉速的提高受到很多因素的限制，不可能無限制的提高，可是鍋爐的壓力一般都比較高，為了使給水泵的揚程能滿足鍋爐壓力的要求，便將水泵的葉輪一級一級的串聯起來，形成壓力接力，這就組成了多級離心泵，在流量不變的前提下來提高鍋爐給水泵的出水壓力，以滿足鍋爐運行的要求。南鋼140T和75T干熄焦的鍋爐給水泵分別采用十一級和九級離心泵。鍋爐給水泵的整個工作過程，實際上是一個能量傳遞和轉化的過程，它將電機高速旋轉的機械能，通過泵的葉輪傳遞并轉化為被抽升水的壓能和動能。

南鋼的設備管理是遵循以故障預防為主的思想，同時開展精細化的點檢管理理念。因此，鍋爐給水泵的日常維護以故障預防為目的，建立科學的維護體系與制度，以指導鍋爐給水泵的日常保養工作。從設備投入運行起，就建立鍋爐給水泵零部件故障及更換記錄，詳細掌握各部件損壞時間，以便于后期在零部件到使用壽命前進行及時更換，避免零部件損壞后對相關部件及機組造成更大的破壞。下面列舉一些鍋爐給水泵運行中常見的故障與解決方法：

1 運行中的鍋爐給水泵電動機溫度過熱

對采用電機為動力源的鍋爐給水泵，最為常見的故障就是電機過熱，電機發熱的原因是運轉中的能量消耗在電機內部轉變成了熱量。電機中耐熱最差的是繞組的絕緣材料，長時間高溫下運行，絕緣材料易老化、變質、變脆、炭化，失去絕緣性能，從而使電機燒毀，進而引發鍋爐給水泵故障停機。因此在發現電機過熱時應停機檢查，徹底排除發熱源。

造成電機過熱的原因主要是：a、通風不良引起的環境溫度過高，這種情況下需要保證良好的通風，必要時需要軸流風扇或安裝空調來進行強制冷卻；b、風扇損壞或通風孔道堵塞造成的散熱系統故障，這種情況需要逐項檢查電機散熱系統，更換風扇、保證進出風口暢通，降低環境濕度及高灰塵造成的影響；c、電壓偏高或偏低造成的不平穩或三相電壓不對稱，這種情況需要對電機供電系統進行檢查,通過恢復穩定供電來處理。按照國家標準，電機的電源電壓變化應不超出額定值的±5%，電機輸出功率可保持額定值，電機的電源電壓不允許超過額定值的±10%，三相電源電壓之間的差值不應超出額定值的±5%；d、工作載荷過大，這種情況要先測量一下電流情況，一般正常使用的電流為其額定電流的80%左右，然后根據鍋爐蒸發量來調節鍋爐給水泵的進出口及最小流量閥，使泵在額定的范圍內工作；e、短時間內頻繁起停，鍋爐給水泵不得頻繁啟動和切換，每小時開車次數不得超過12次；f傳動不暢，傳動不暢易形成小馬拉大車，造成電機負載過大，這種情況要對電機與鍋爐給水泵的傳動系統進行檢查,常見的傳動不暢主要是聯軸器損壞或未校正、軸承缺油、軸承損壞等，南鋼干熄焦鍋爐給水泵采用的是彈性膜片聯軸器，可補償泵軸和泵體熱膨脹所引起的角度和中心偏差，聯軸器必須用千分表進行軸向和徑向測量，直徑方向允許的最大軸向偏差小于0.05mm，直徑方向允許的最大徑向跳動小于0.1mm，此外要在符合實際工況的條件下定期檢查聯軸器的同軸度，軸承工作是否正常可憑聽覺及溫度來判斷，對于故障部位的軸承要及時地進行更換，定期檢查電機潤滑情況，當電機在運行3000小時～5000小時要更換一次潤滑脂；g、電機振動，振動異常并伴有噪聲多數是由于軸承潤滑不良、電機轉子動平衡不好、轉子軸彎曲、轉子與端蓋和機座不同心、機座螺栓松動或電機安裝不平、安裝不到位造成的，要檢查泵體，也可能是泵體端傳遞過來的，對于機座螺栓要用彈簧墊片或安裝防松螺母來消減振動造成的影響；h、機組故障引起的卡阻，這種情況要立即停機檢查、找出故障原由，針對具體情況排除。

2 運行中的鍋爐給水泵，發生機械密封泄露

機械密封的運行好壞直接影響到鍋爐給水泵的正常運行，機械密封泄露的維修占鍋爐給水泵全部維修總量的一半以上，密封泄露量小于10cm3/h是正常的，當泄露量大于50cm3/h時必須檢查更換機械密封。

造成機械密封損壞泄露的原因主要是：a、機械密封本身的問題，如材質選用不當，密封面不平，密封面太寬或太窄，彈簧載荷系數過大、過小或端面比壓設計不合理等，解決方法是根據工況正確的選型及選材，對要安裝的新機封要仔細檢查，檢查密封工作面和O型圈的外表，應清潔且完好無損，彈性裝置有無卡澀等，若發現問題及時更換；b、機械密封安裝的問題，如安裝不平整或不到位，安裝環境與方式等。正確的安裝過程應在無塵、干燥、清潔的環境下進行，軸套及機封壓蓋等密封部位，在安裝時應保持清潔，各密封零件應進行清洗，防止帶入雜質和灰塵，檢查安裝及連接部位尺寸，檢查泵軸和機封壓蓋腔體的軸向、徑向尺寸公差的精確性，保證與O型圈接觸部位的表面粗糙度Ra應不大于1.6um，尺寸允許偏差軸不大于h7，孔不大于H8，O型圈通過的部位應有過度倒角，軸肩倒角為3×10°，機封壓蓋倒角為2～2.5×20°,為了減少摩擦阻力，安裝時在泵軸、軸套上等與密封相接觸的部位或表面應勻涂一層清潔的潤滑油，以便能順利安裝，但在動靜環密封面上不要使用潤滑油，機械密封是高度精密的機械部件，安裝過程不能碰擊、敲打密封，安裝靜環的機封壓蓋時，擰緊螺絲必須受力均勻，保證密封工作面與軸心線的垂直度不大于0.1mm的垂直要求，當密封安裝完畢，更不能敲擊、撞擊軸、軸套、機封壓蓋等，避免密封環損壞，啟動前須將密封腔內空氣排盡，使密封腔體內充滿液體，以免干摩而損壞密封端面，盤車檢查應手感有阻力，但不應沉重或卡滯現象。c、輔助系統的問題，如機封冷卻水循環量很低，機封壓蓋沖洗孔堵塞，冷卻管結垢等，解決方法是定期檢查冷卻水的水質，監測并記錄冷卻水的流量及溫度；d、介質及工作條件的問題，如介質中有固體顆粒，鍋爐給水泵抽空，泵出口壓力波動，泵在出口流量低于最小流量下的工作，解決方法是保證除氧器液位，定期清理泵吸入口的濾網，穩定泵出口壓力，要盡可能避免泵在最小流量點附近運轉；e、鍋爐給水泵的問題，如轉子軸向竄動量大，轉子周期性振動，解決方法是在安裝機封前，需檢查泵軸的徑向跳動應不大于0.1mm,軸向竄動量應不大于0.15mm，同時機封彈簧的壓縮量一定要認真調節，不允許有過大或過小的現象，誤差±2mm，當動、靜環磨損，導致竄動后，可以得到相應的位移補償，同時要保證密封腔端面對泵軸的跳動不大于0.05mm，對振動引起的泄露，要找出故障原由，根據維修標準，針對具體情況進行排除。

3 當運行中的鍋爐給水泵軸承箱體溫度升高且伴有異常噪音、振動增大

鍋爐給水泵運行中會受到較大應力的影響，這些力是由大的外力（徑向力、軸向力）引起的。

造成鍋爐給水泵軸承箱體溫度升高的原因主要是：a、潤滑系統缺油；b、潤滑油變質；c、冷卻水流量不足；d、軸承損壞；e、裝配及軸承配合問題，解決方法是首先應檢查潤滑系統是不是缺油，潤滑油是否變質及含有雜質，軸承箱冷卻水流量是否正常，其次檢查軸承是不是損壞，對剛檢修的泵體出現軸承過熱，還應檢查軸承配合部位間隙是不是過小，經上述檢查后仍發熱，則應檢查泵軸是不是彎曲，葉輪與泵軸動平衡是否超標，軸的最大允許跳動量為0.05mm，可根據維修標準，給予糾正。為了使泵具有較長的壽命并能長期無故障運轉，軸承必須有良好的潤滑和相應的冷卻系統，要加強鍋爐給水泵潤滑系統的保養，經常性檢查潤滑油量與油質，避免干磨等情況的發生。潤滑油的添加前要注意檢查油質與添加口的清潔度，避免添加過程帶入雜質損壞軸承。在首次使用或軸承檢修后重新使用的情況下，當泵運轉10～15小時后應將油排凈，清洗儲油室后注入新的潤滑油，然后投入正常運轉。潤滑油的更換周期可按下表進行：

溫度℃更換周期儲油室 軸承箱體＞40～65 ＞50～75 每 6個月＞65～70 ＞75～80 每 3個月

在日常維護中還要注意對鍋爐給水泵冷卻系統管路的檢查與保養，及時對泄露處進行堵漏，管路外側防銹涂層要經常進行檢查，以確保管路的防腐蝕性。為保持鍋爐給水泵平穩運行，定期檢查聯軸器的同軸度，及時消除偏差，定期檢查機座螺栓是否可靠，確保機組在無振動情況下運轉，注意運行噪音，在泵出現異常聲響或發生問題時應立即停機，查明原因并予以消除。

4 當運行中的鍋爐給水泵流量不足、壓力偏低

造成鍋爐給水泵出口流量不足、壓力偏低的原因主要是：a、泵進、出口管路堵塞或泄露；b、口環磨損；c、導葉破損；d、葉輪損壞或腐蝕；e、泵轉子竄位，解決方法是首先檢查鍋爐給水泵運轉是否正常，進水流量與壓力，出口管路是否暢通，止回閥開啟是否正常，若管路沒有維修更換，而泵的性能卻降低，則應檢查泵內各口環磨損是否過大造成的內泄，葉輪和口環的間隙為0.3～0.4mm，間隙超過最大值一半時，嚴禁使用，需檢修更換，還要查是否個別導葉破損引起的壓力不濟，檢查泵葉輪的腐蝕或磨損，轉子竄動造成的葉輪出口中心與導葉流道中心不對齊，要找出故障原由，根據維修標準，針對具體情況進行排除。

5 泵體振動超標、遠電機端軸承溫度升高、泵出口壓力減小、泵吸入端噪音增大

當鍋爐給水泵正常運行時，因為后蓋板上所承受的壓力比前蓋板大，所以軸向水推力朝著吸入口一側施加在轉子上，隨著泵級數的增加，軸向推力也相應地增加，這些軸向力由平衡盤裝置承受。鍋爐給水泵的流量如低于最小流量，泵內的液體會被反復加熱以致出現汽化，從而使平衡裝置和葉輪密封環破壞，為避免發生這種情況，必須保證泵有一定的排出流量，這就需要最小流量裝置。

造成運行中的鍋爐給水泵振動超標、遠電機端軸承溫度升高、泵出口壓力減小、泵吸入端噪音增大的原因主要是：a、泵的最小流量裝置故障；b、平衡盤與平衡套接觸面磨損，解決方法是首先排查最小流量管路是否泄露、堵塞，其次排查泵的平衡裝置，檢查平衡盤的外徑與平衡套的內徑，保證直徑間隙為0.3～0.5mm，如間隙過大，則須更換，尤其要檢查平衡盤與平衡套軸向端面的磨損情況，確保安裝后平衡盤與平衡套的接觸良好，接觸面達75%以上，平衡盤與平衡套的軸向間隙大小為0.1～0.2mm，要使平衡盤與末級葉輪之間的間隙為0.2～0.5mm，如間隙過小或過大，則應調整處理，平衡盤的定位應便于導葉流道和葉輪中心對稱。

綜上所述，只有了解并掌握鍋爐給水泵運行中常見的故障原因及解決方法，做到預知維修，才能保持設備良好的運行狀態和保證生產的順利進行。

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