浅析影响锅炉给水泵运行的原因及解决方法

孙积有，黄　涛，李　强，王晓红，张宏东，李　杨（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川　750026）



浅析影响锅炉给水泵运行的原因及解决方法

孙积有，黄涛，李强，王晓红，张宏东，李杨
（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川750026）

摘要：锅炉给水泵是炼油设备中最重要的设备之一，其运行是否可靠关系到整个锅炉运行的安全和稳定性。同时由于影响锅炉给水泵正常运行的原因较多，属于检修中较难解决的问题。本文总结锅炉给水泵在维修过程中出现的问题以及解决办法，对于相关设备的维护具有一定的参考意义。

关键词：锅炉给水泵；分析；解决办法

1　分析处理过程

1.1对水泵转子与壳体同心度进行纠偏

锅炉给水泵在现场运行时，机械密封处发生介质大量泄露无法继续运行。起初认为是没有调整好轴向力，机械密封在设备运行的瞬间受轴向力挤压导致损坏。将泵体密封处拆检时发现，机械密封面完好，只是机械密封前端与轴套相接处的炭环发生磨损（见图1）。可以认定机械密封的损坏与轴向力无关，而是机械密封前端与轴套相接处的炭环由于轴套与炭环间隙小，泵体运行时产生的振动，致使轴套与炭环产生摩擦[1，2]。

随即将机械密封前端的炭环与轴套的径向相接处的间隙车削大0.30 mm，重新进行安装。但是实际效果并不理想，炭环依然发生损坏，认为给水泵壳体与转子存在不同心，用百分表进行验证，结果给水泵壳体与转子同心度相差0.15 mm左右。也就是说，当给水泵运行时由于给水泵壳体与转子同心度相差0.15 mm，机械密封前端的炭环与轴套产生径向振动[3]，炭环在旋转时导致磨损，而机械密封表面属于面接触没有损坏。

图1　磨损实物图

因此对给水泵转子与壳体的同心度进行纠偏，保证设备运行时转子与壳体在同一个圆心上。

1.2轴承箱位置的重新调整

在回装给水泵轴承箱，将径向瓦放入轴承箱内时。径向瓦在轴承箱内左右晃动，说明径向瓦没有起到对转子的支撑作用，轴承箱与泵壳体止口配合太松，依靠上下左右5个顶丝调整轴承箱与壳体的同心度，但当泵体运行时造成顶丝松动，使轴承箱与壳体同心度发生变化造成振动，导致转子与壳体产生磨损[4，5]。

对于上述问题，解决方案是在轴承箱处重新堆焊，并重新找基准加工保证同心度。用塞尺测量径向轴承左右间隙符合技术要求，并且重新进行铰孔打定位销。

1.3锅炉给水泵平衡系统的改造

锅炉给水泵在运行时用测振仪测得轴承处振动值达到5.0 mm/s，用测温仪测得轴承处温度为60℃逐渐升高，几天后升至85℃。振动值、温度都超过国家对转动设备振动≤4.5 mm/s，轴承温度在50℃～65℃的标准，并且进出口压力数值波动范围大。对锅炉给水泵进行维修，将给水泵轴承箱盖揭起时，发现非驱动端推力轴承磨损严重，并且两盘推力轴承中只有一盘推力轴承受力磨损。而推力轴承的作用是承受转子的轴向推力，并保持转子与固定元件间的轴向间隙。泵体平衡毂表面出现不同程度的磨损，侧面有大面积的气蚀冲刷现象，导致推力轴承承重过大。

经过以上分析，转子轴向推力过大，使得推力轴承磨损，温度升高、转子振动大，查阅锅炉给水泵的图纸得知，泵的叶轮吸入口都是朝向泵的吸入口（泵的驱动端），每一级叶轮的后盖板所承受的液体压力都大于前盖板处的液体压力，而且这个轴向力非常大，一般几吨甚至十几吨力。给水泵原有一个轴向的平衡装置，平衡泵转子指向吸入端的轴向力，给水泵运行时利用平衡毂和平衡座联合机构调整轴向力。

在靠近末级叶轮的一端是高压区，（吐出口相通）平衡装置的另一端为低压区，低压区是一个通过平衡管和吸入管路相联的腔。由于平衡装置两端的压差而使平衡毂（平衡座）受到一个指向吐出端的轴向力（即指向低压区的），轴端的平衡毂与平衡座的间隙标准要求在0.50 mm～0.60 mm，但根据以往检修记录汇总得出将平衡毂与平衡座间隙控制在0.30 mm～0.40 mm时平衡效果最佳。使平衡装置所产生的轴向力基本上和各级叶轮所产生的轴向力总和相平衡（见图2）。

图2　

由此得出：当Bo保持不变时，介质流进Bo产生的E与F相同。而当Bo变化时，E＜F转子轴向位移。实际情况是，拆卸时平衡座密封环受冲刷严重，造成平衡腔压力过高。介质受压对平衡毂、平衡座进行冲刷造成Bo间隙过大转子轴向位移推力轴承受力磨损。

对于以上问题，在保证平衡轴向力的前提下，对平衡座进行技术改造对介质流进Bo所产生的压力做降压处理，以减轻介质对平衡毂、平衡座的冲刷。具体做法如下：在平衡座内开设环形减压槽（见图3）。

图3　

介质流入i区域时，介质的流量减少压力增加。流入I区域时，流量增加压力减少。在平衡座与平衡毂间隙内，介质流量与压力逐级减压变化，从而既做到平衡轴向力又减轻介质对平衡毂，平衡座的冲涮。

另外为了平衡轴向力，控制轴向力的位移，高压水通过平衡管回到给水泵入口。平衡管一处接在给水泵出口，一处接在给水泵入口，在平衡管上加设压力表监控压力标准在1 MPa，但是考虑管阻特性压力值要略大于标准，故压力值设为1.25 MPa～1.3 MPa，延长平衡系统的使用周期。

2　结语

经过对锅炉给水泵的平衡毂和平衡座配套改造，转子与泵壳体的同心纠偏以及轴承箱位置的重新调整等多次技术攻关，锅炉给水泵运行满足设备正常运行及工艺要求。影响锅炉给水泵正常运行的问题得到了解决，使该泵达到长期稳定运行。

参考文献：

［1］中国石油宁夏石化公司炼油装置安装结构资料［R］.

［2］中国石油宁夏石化公司炼油装置维修与运行记录［R］.

［3］邹安丽，张怀安，等.化工机械与设备［M］.北京：机械工业出版社，1990.

［4］李惠昌，等.高级钳工工艺学［M］.北京：机械工业出版社，1988.

［5］朱有庭.化工机械手册（通用零部件和化工机器的维护检修）［M］.北京：化学工业出版社，1989.

科技动态

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

中图分类号：TE964

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）03-0143-03