给水泵启动时中段泄漏问题分析及对策

张清川

攀钢发电厂 四川攀枝花市

一、简述

锅炉运行时，不间断地向外送出大量的蒸汽。因此必须连续不断的向它供水，以维持锅炉内工质的平衡，稳定汽包水位。而且给水压力应当高出汽包压力25%左右。否则给水难以进入锅炉。给水的压力是由给水泵提供的。另外由工程热力学可知，正是由于给水泵的提升作用，才使工质的热力物质循环得以维持下去。所以给水泵是锅炉热力循环的主要辅助设备之一。攀钢发电厂给水泵采用沈阳水泵厂生产的DG270-140C型多级离心式给水泵，主要任务是给锅炉上水。在电厂的生产运行中经常发生水泵中段爆漏、泄漏，严重影响了电厂的正常生产，给公司和厂里造成了很大的经济损失同时也给检修人员、运行操作人员带来了许多不必要的劳动，几年来在这方面造成的人力、财力和公司整体效益等方面的损失无法计算。

二、问题分析

通过几年的运行、检修给水泵中段爆漏、泄漏多发生在水泵启、停时或启、停后不久。就其现象应为设备热膨胀问题。给水泵中段爆漏、泄漏应该是中段级子口之间与密封圈的热膨胀不均而产生的泄漏现象。

普通碳钢的热膨胀系数为1.01（线胀系数），即1m长的碳钢温度升高1℃，长度胀大0.01mm。给水泵中段长1m，暖泵时由室温升到130～140℃，温升约100℃，长度胀大约1mm。

氟橡胶密封圈属橡胶高分子具有柔性、长链结构，使其卷曲分子在外力作用下通过链段运动改变构象而舒展开来。除去外力又恢复到卷曲状态。也就是施加外力时发生大的形变，除去外力后可恢复的弹性材料。其快速拉伸是组织放热的过程，回缩是组织吸热的过程。也就是说其所受应力随温度升高而下降的现象。

给水泵中段加热的过程是泵体膨胀、密封圈收缩的过程。加热密封圈收缩要稍快于泵体的金属膨胀，产生间隙在介质压力的作用下形成爆漏、泄漏。所以增加暖泵时间、充分暖泵就可以很大程度上消除因加热密封圈收缩稍快于泵体的金属膨胀所产生的间隙。

给水泵中段爆漏、泄漏原因总结有以下几点：

1.运行操作问题

对于厂DG270-140C型高压给水泵的运行启动前要进行暖泵，时间为30min以上。其目的是消除水泵进、出口温差，减少因温差造成的热膨胀不均而产生的变形、泄漏等。对给水泵中段来讲可减少启动时中段各级子口之间与密封圈的热膨胀不均而产生的泄漏现象，这一点没有做到。造成启泵就发现渗漏现象，使给水泵无法正常运行。

2.设备材料问题

厂给水泵无暖泵装置（正暖或倒暖），只有一个泵体放水门且在泵的入口处，暖泵效果极差，此乃设备系统缺陷。水泵设计密封圈采用一般橡胶密封，抗高温、变形能力差，密封效果极差，每次检修时都要更换好几次。此乃材料问题缺陷。

3.检修工艺问题

对于中段的密封采用密封圈密封，在把紧拉杆螺栓时切记紧偏出现张口。由于采用的是人工冷紧密封，就出现了顺手的地方螺栓紧得很紧，不顺手的地方紧得不够。先紧的地方螺栓紧得很紧，后紧的地方因人员疲劳等因素紧得不够，造成密封圈所受密封力不均，投入运行后温差应力、介质作用力相对集中，形成中段泄漏。

4.制度问题

对于厂机组启动前给锅炉上水问题，冷态启动应用锅炉疏水泵给锅炉上水时间为4h左右。可能是图快而用给水泵给锅炉上水，一是6kV电机频繁启动对设备没有好处，二是增加了给水泵的启停次数且冷水直接进入给水泵，密封圈的膨胀、收缩无法跟上金属过频的膨胀、收缩从而形成给水泵正常启动过程中中段爆漏、泄漏，缩短了密封圈的使用寿命。（尤其是处理省煤器泄漏抢修时，需打冷水快速冷却锅炉。）

三、对策

（1）在不影响生产，时间、条件具备的情况下，在给水泵的出口端底部钻孔安装正暖泵管道、阀门。启动给水泵前要进行暖泵，时间要在40min以上。正常运行备用时，暖泵门开少许使给水泵随时保持暖泵热备用状态（已改造完）。

（2）检修人员紧螺栓时要采用对角法和随时检查出口侧间隙、水泵两侧距离的方法防止紧偏。同时常盘动转子防止紧偏、卡涩。

（3）密封圈更换为耐高温、耐酸碱的氟橡胶为O形密封圈。

（4）运行操作人员应严格按给水泵暖泵规定操作，不能只图快和方便，加强管理，提高运行人员素质。

四、暖泵

1.必须暖泵的情况

（1）当除氧器给水温度＞50℃时，给水泵必须暖泵后才能启动。

（2）给水泵正常切换、试转启动前30min，应适当开大给水泵暖泵门，使给水泵满足暖泵启动前的技术要求，发电作业区确认（中夜班及节假日值长确认），生技室和设备室对执行情况进行检查。

（3）暖泵时间要＞30min。

2.暖泵工艺要求

（1）给水泵进出口测量点温差≤20℃（图1）。

（2）给水泵高压端上下测量点温差≤20℃（图2）。

（3）给水泵出口端测量点温度≥125℃（正常运行机组附加的条件）或除氧水温度与给水泵出端测点温差≤30℃。

图1 进出口测量点

图2 高压端上下测量点

（4）给水泵备用时，稍开给水泵暖泵门，控制给水泵高压端上部测量温度在100℃左右。

3.给水泵启动前要按要求排空气

开泵体放水门、滤网后放水门。启动前关闭。开给泵出口排空气一、二次门，启动前关闭。

五、对策实施后的效果及目前的情况

（1）厂6台给水泵全部进行了改造。并制定了暧泵操作方法。经改造后的给水泵暖泵方便、实用，效果很好。提高了给水泵运行、备用的安全可靠性。

（2）对6台给水泵的密封圈全部进行了更换，密封效果比以前大有提高。

（3）制定了给水泵检修作业指导书对检修方法、标准都有了具体的要求。提高了检修效率和检修质量。

（4）关于冷态启动给锅炉上水问题，还是存在用给水泵上水。所以厂里在时间、条件允许时尽量采用锅炉疏水泵给锅炉上水。这样对生产运行、对设备都有好处。