給水泵啟動時中段泄漏問題分析及對策

張清川

攀鋼發電廠 四川攀枝花市

一、簡述

鍋爐運行時，不間斷地向外送出大量的蒸汽。因此必須連續不斷的向它供水，以維持鍋爐內工質的平衡，穩定汽包水位。而且給水壓力應當高出汽包壓力25%左右。否則給水難以進入鍋爐。給水的壓力是由給水泵提供的。另外由工程熱力學可知，正是由于給水泵的提升作用，才使工質的熱力物質循環得以維持下去。所以給水泵是鍋爐熱力循環的主要輔助設備之一。攀鋼發電廠給水泵采用沈陽水泵廠生產的DG270-140C型多級離心式給水泵，主要任務是給鍋爐上水。在電廠的生產運行中經常發生水泵中段爆漏、泄漏，嚴重影響了電廠的正常生產，給公司和廠里造成了很大的經濟損失同時也給檢修人員、運行操作人員帶來了許多不必要的勞動，幾年來在這方面造成的人力、財力和公司整體效益等方面的損失無法計算。

二、問題分析

通過幾年的運行、檢修給水泵中段爆漏、泄漏多發生在水泵啟、停時或啟、停后不久。就其現象應為設備熱膨脹問題。給水泵中段爆漏、泄漏應該是中段級子口之間與密封圈的熱膨脹不均而產生的泄漏現象。

普通碳鋼的熱膨脹系數為1.01（線脹系數），即1m長的碳鋼溫度升高1℃，長度脹大0.01mm。給水泵中段長1m，暖泵時由室溫升到130～140℃，溫升約100℃，長度脹大約1mm。

氟橡膠密封圈屬橡膠高分子具有柔性、長鏈結構，使其卷曲分子在外力作用下通過鏈段運動改變構象而舒展開來。除去外力又恢復到卷曲狀態。也就是施加外力時發生大的形變，除去外力后可恢復的彈性材料。其快速拉伸是組織放熱的過程，回縮是組織吸熱的過程。也就是說其所受應力隨溫度升高而下降的現象。

給水泵中段加熱的過程是泵體膨脹、密封圈收縮的過程。加熱密封圈收縮要稍快于泵體的金屬膨脹，產生間隙在介質壓力的作用下形成爆漏、泄漏。所以增加暖泵時間、充分暖泵就可以很大程度上消除因加熱密封圈收縮稍快于泵體的金屬膨脹所產生的間隙。

給水泵中段爆漏、泄漏原因總結有以下幾點：

1.運行操作問題

對于廠DG270-140C型高壓給水泵的運行啟動前要進行暖泵，時間為30min以上。其目的是消除水泵進、出口溫差，減少因溫差造成的熱膨脹不均而產生的變形、泄漏等。對給水泵中段來講可減少啟動時中段各級子口之間與密封圈的熱膨脹不均而產生的泄漏現象，這一點沒有做到。造成啟泵就發現滲漏現象，使給水泵無法正常運行。

2.設備材料問題

廠給水泵無暖泵裝置（正暖或倒暖），只有一個泵體放水門且在泵的入口處，暖泵效果極差，此乃設備系統缺陷。水泵設計密封圈采用一般橡膠密封，抗高溫、變形能力差，密封效果極差，每次檢修時都要更換好幾次。此乃材料問題缺陷。

3.檢修工藝問題

對于中段的密封采用密封圈密封，在把緊拉桿螺栓時切記緊偏出現張口。由于采用的是人工冷緊密封，就出現了順手的地方螺栓緊得很緊，不順手的地方緊得不夠。先緊的地方螺栓緊得很緊，后緊的地方因人員疲勞等因素緊得不夠，造成密封圈所受密封力不均，投入運行后溫差應力、介質作用力相對集中，形成中段泄漏。

4.制度問題

對于廠機組啟動前給鍋爐上水問題，冷態啟動應用鍋爐疏水泵給鍋爐上水時間為4h左右。可能是圖快而用給水泵給鍋爐上水，一是6kV電機頻繁啟動對設備沒有好處，二是增加了給水泵的啟停次數且冷水直接進入給水泵，密封圈的膨脹、收縮無法跟上金屬過頻的膨脹、收縮從而形成給水泵正常啟動過程中中段爆漏、泄漏，縮短了密封圈的使用壽命。（尤其是處理省煤器泄漏搶修時，需打冷水快速冷卻鍋爐。）

三、對策

（1）在不影響生產，時間、條件具備的情況下，在給水泵的出口端底部鉆孔安裝正暖泵管道、閥門。啟動給水泵前要進行暖泵，時間要在40min以上。正常運行備用時，暖泵門開少許使給水泵隨時保持暖泵熱備用狀態（已改造完）。

（2）檢修人員緊螺栓時要采用對角法和隨時檢查出口側間隙、水泵兩側距離的方法防止緊偏。同時常盤動轉子防止緊偏、卡澀。

（3）密封圈更換為耐高溫、耐酸堿的氟橡膠為O形密封圈。

（4）運行操作人員應嚴格按給水泵暖泵規定操作，不能只圖快和方便，加強管理，提高運行人員素質。

四、暖泵

1.必須暖泵的情況

（1）當除氧器給水溫度＞50℃時，給水泵必須暖泵后才能啟動。

（2）給水泵正常切換、試轉啟動前30min，應適當開大給水泵暖泵門，使給水泵滿足暖泵啟動前的技術要求，發電作業區確認（中夜班及節假日值長確認），生技室和設備室對執行情況進行檢查。

（3）暖泵時間要＞30min。

2.暖泵工藝要求

（1）給水泵進出口測量點溫差≤20℃（圖1）。

（2）給水泵高壓端上下測量點溫差≤20℃（圖2）。

（3）給水泵出口端測量點溫度≥125℃（正常運行機組附加的條件）或除氧水溫度與給水泵出端測點溫差≤30℃。

圖1 進出口測量點

圖2 高壓端上下測量點

（4）給水泵備用時，稍開給水泵暖泵門，控制給水泵高壓端上部測量溫度在100℃左右。

3.給水泵啟動前要按要求排空氣

開泵體放水門、濾網后放水門。啟動前關閉。開給泵出口排空氣一、二次門，啟動前關閉。

五、對策實施后的效果及目前的情況

（1）廠6臺給水泵全部進行了改造。并制定了曖泵操作方法。經改造后的給水泵暖泵方便、實用，效果很好。提高了給水泵運行、備用的安全可靠性。

（2）對6臺給水泵的密封圈全部進行了更換，密封效果比以前大有提高。

（3）制定了給水泵檢修作業指導書對檢修方法、標準都有了具體的要求。提高了檢修效率和檢修質量。

（4）關于冷態啟動給鍋爐上水問題，還是存在用給水泵上水。所以廠里在時間、條件允許時盡量采用鍋爐疏水泵給鍋爐上水。這樣對生產運行、對設備都有好處。