淺析影響鍋爐給水泵運行的原因及解決方法

孫積有，黃　濤，李　強，王曉紅，張宏東，李　楊（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川　750026）

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淺析影響鍋爐給水泵運行的原因及解決方法

孫積有，黃濤，李強，王曉紅，張宏東，李楊
（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

摘要：鍋爐給水泵是煉油設備中最重要的設備之一，其運行是否可靠關系到整個鍋爐運行的安全和穩定性。同時由于影響鍋爐給水泵正常運行的原因較多，屬于檢修中較難解決的問題。本文總結鍋爐給水泵在維修過程中出現的問題以及解決辦法，對于相關設備的維護具有一定的參考意義。

關鍵詞：鍋爐給水泵；分析；解決辦法

1　分析處理過程

1.1對水泵轉子與殼體同心度進行糾偏

鍋爐給水泵在現場運行時，機械密封處發生介質大量泄露無法繼續運行。起初認為是沒有調整好軸向力，機械密封在設備運行的瞬間受軸向力擠壓導致損壞。將泵體密封處拆檢時發現，機械密封面完好，只是機械密封前端與軸套相接處的炭環發生磨損（見圖1）。可以認定機械密封的損壞與軸向力無關，而是機械密封前端與軸套相接處的炭環由于軸套與炭環間隙小，泵體運行時產生的振動，致使軸套與炭環產生摩擦[1，2]。

隨即將機械密封前端的炭環與軸套的徑向相接處的間隙車削大0.30 mm，重新進行安裝。但是實際效果并不理想，炭環依然發生損壞，認為給水泵殼體與轉子存在不同心，用百分表進行驗證，結果給水泵殼體與轉子同心度相差0.15 mm左右。也就是說，當給水泵運行時由于給水泵殼體與轉子同心度相差0.15 mm，機械密封前端的炭環與軸套產生徑向振動[3]，炭環在旋轉時導致磨損，而機械密封表面屬于面接觸沒有損壞。

圖1　磨損實物圖

因此對給水泵轉子與殼體的同心度進行糾偏，保證設備運行時轉子與殼體在同一個圓心上。

1.2軸承箱位置的重新調整

在回裝給水泵軸承箱，將徑向瓦放入軸承箱內時。徑向瓦在軸承箱內左右晃動，說明徑向瓦沒有起到對轉子的支撐作用，軸承箱與泵殼體止口配合太松，依靠上下左右5個頂絲調整軸承箱與殼體的同心度，但當泵體運行時造成頂絲松動，使軸承箱與殼體同心度發生變化造成振動，導致轉子與殼體產生磨損[4，5]。

對于上述問題，解決方案是在軸承箱處重新堆焊，并重新找基準加工保證同心度。用塞尺測量徑向軸承左右間隙符合技術要求，并且重新進行鉸孔打定位銷。

1.3鍋爐給水泵平衡系統的改造

鍋爐給水泵在運行時用測振儀測得軸承處振動值達到5.0 mm/s，用測溫儀測得軸承處溫度為60℃逐漸升高，幾天后升至85℃。振動值、溫度都超過國家對轉動設備振動≤4.5 mm/s，軸承溫度在50℃～65℃的標準，并且進出口壓力數值波動范圍大。對鍋爐給水泵進行維修，將給水泵軸承箱蓋揭起時，發現非驅動端推力軸承磨損嚴重，并且兩盤推力軸承中只有一盤推力軸承受力磨損。而推力軸承的作用是承受轉子的軸向推力，并保持轉子與固定元件間的軸向間隙。泵體平衡轂表面出現不同程度的磨損，側面有大面積的氣蝕沖刷現象，導致推力軸承承重過大。

經過以上分析，轉子軸向推力過大，使得推力軸承磨損，溫度升高、轉子振動大，查閱鍋爐給水泵的圖紙得知，泵的葉輪吸入口都是朝向泵的吸入口（泵的驅動端），每一級葉輪的后蓋板所承受的液體壓力都大于前蓋板處的液體壓力，而且這個軸向力非常大，一般幾噸甚至十幾噸力。給水泵原有一個軸向的平衡裝置，平衡泵轉子指向吸入端的軸向力，給水泵運行時利用平衡轂和平衡座聯合機構調整軸向力。

在靠近末級葉輪的一端是高壓區，（吐出口相通）平衡裝置的另一端為低壓區，低壓區是一個通過平衡管和吸入管路相聯的腔。由于平衡裝置兩端的壓差而使平衡轂（平衡座）受到一個指向吐出端的軸向力（即指向低壓區的），軸端的平衡轂與平衡座的間隙標準要求在0.50 mm～0.60 mm，但根據以往檢修記錄匯總得出將平衡轂與平衡座間隙控制在0.30 mm～0.40 mm時平衡效果最佳。使平衡裝置所產生的軸向力基本上和各級葉輪所產生的軸向力總和相平衡（見圖2）。

圖2　

由此得出：當Bo保持不變時，介質流進Bo產生的E與F相同。而當Bo變化時，E＜F轉子軸向位移。實際情況是，拆卸時平衡座密封環受沖刷嚴重，造成平衡腔壓力過高。介質受壓對平衡轂、平衡座進行沖刷造成Bo間隙過大轉子軸向位移推力軸承受力磨損。

對于以上問題，在保證平衡軸向力的前提下，對平衡座進行技術改造對介質流進Bo所產生的壓力做降壓處理，以減輕介質對平衡轂、平衡座的沖刷。具體做法如下：在平衡座內開設環形減壓槽（見圖3）。

圖3　

介質流入i區域時，介質的流量減少壓力增加。流入I區域時，流量增加壓力減少。在平衡座與平衡轂間隙內，介質流量與壓力逐級減壓變化，從而既做到平衡軸向力又減輕介質對平衡轂，平衡座的沖涮。

另外為了平衡軸向力，控制軸向力的位移，高壓水通過平衡管回到給水泵入口。平衡管一處接在給水泵出口，一處接在給水泵入口，在平衡管上加設壓力表監控壓力標準在1 MPa，但是考慮管阻特性壓力值要略大于標準，故壓力值設為1.25 MPa～1.3 MPa，延長平衡系統的使用周期。

2　結語

經過對鍋爐給水泵的平衡轂和平衡座配套改造，轉子與泵殼體的同心糾偏以及軸承箱位置的重新調整等多次技術攻關，鍋爐給水泵運行滿足設備正常運行及工藝要求。影響鍋爐給水泵正常運行的問題得到了解決，使該泵達到長期穩定運行。

參考文獻：

［1］中國石油寧夏石化公司煉油裝置安裝結構資料［R］.

［2］中國石油寧夏石化公司煉油裝置維修與運行記錄［R］.

［3］鄒安麗，張懷安，等.化工機械與設備［M］.北京：機械工業出版社，1990.

［4］李惠昌，等.高級鉗工工藝學［M］.北京：機械工業出版社，1988.

［5］朱有庭.化工機械手冊（通用零部件和化工機器的維護檢修）［M］.北京：化學工業出版社，1989.

科技動態

Analysis of boiler feed water pump solutions

SUN Jiyou，HUANG Tao，LI Qiang，WANG Xiaohong，ZHANG Hongdong，LI Yang
（PetroChina Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750026，China）

Abstract:Boiler feed water pump is one of the most important pieces of equipment in oil refining equipment,if it operates reliably related to the security and stability of the boiler.And since there are more reasons for affecting the normal operation of boiler feed pumps,belonging to the repair of difficult problems.This paper occurred during maintenance of boiler feed water pump problems and solutions for the maintenance of the equipment concerned are of significance.

Key words：boiler feed water pump；analysis；solutions

*收稿日期：2016－01-23

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.038

中圖分類號：TE964

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）03-0143-03