淺析影響鍋爐給水泵運(yùn)行的原因及解決方法

孫積有，黃　濤，李　強(qiáng)，王曉紅，張宏?yáng)|，李　楊（中國(guó)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(yùn)行的原因及解決方法

孫積有，黃濤，李強(qiáng)，王曉紅，張宏?yáng)|，李楊
（中國(guó)石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

摘要：鍋爐給水泵是煉油設(shè)備中最重要的設(shè)備之一，其運(yùn)行是否可靠關(guān)系到整個(gè)鍋爐運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。同時(shí)由于影響鍋爐給水泵正常運(yùn)行的原因較多，屬于檢修中較難解決的問題。本文總結(jié)鍋爐給水泵在維修過(guò)程中出現(xiàn)的問題以及解決辦法，對(duì)于相關(guān)設(shè)備的維護(hù)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：鍋爐給水泵；分析；解決辦法

1　分析處理過(guò)程

1.1對(duì)水泵轉(zhuǎn)子與殼體同心度進(jìn)行糾偏

鍋爐給水泵在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)械密封處發(fā)生介質(zhì)大量泄露無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。起初認(rèn)為是沒有調(diào)整好軸向力，機(jī)械密封在設(shè)備運(yùn)行的瞬間受軸向力擠壓導(dǎo)致?lián)p壞。將泵體密封處拆檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械密封面完好，只是機(jī)械密封前端與軸套相接處的炭環(huán)發(fā)生磨損（見圖1）?？梢哉J(rèn)定機(jī)械密封的損壞與軸向力無(wú)關(guān)，而是機(jī)械密封前端與軸套相接處的炭環(huán)由于軸套與炭環(huán)間隙小，泵體運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，致使軸套與炭環(huán)產(chǎn)生摩擦[1，2]。

隨即將機(jī)械密封前端的炭環(huán)與軸套的徑向相接處的間隙車削大0.30 mm，重新進(jìn)行安裝。但是實(shí)際效果并不理想，炭環(huán)依然發(fā)生損壞，認(rèn)為給水泵殼體與轉(zhuǎn)子存在不同心，用百分表進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果給水泵殼體與轉(zhuǎn)子同心度相差0.15 mm左右。也就是說(shuō)，當(dāng)給水泵運(yùn)行時(shí)由于給水泵殼體與轉(zhuǎn)子同心度相差0.15 mm，機(jī)械密封前端的炭環(huán)與軸套產(chǎn)生徑向振動(dòng)[3]，炭環(huán)在旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致磨損，而機(jī)械密封表面屬于面接觸沒有損壞。

圖1　磨損實(shí)物圖

因此對(duì)給水泵轉(zhuǎn)子與殼體的同心度進(jìn)行糾偏，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子與殼體在同一個(gè)圓心上。

1.2軸承箱位置的重新調(diào)整

在回裝給水泵軸承箱，將徑向瓦放入軸承箱內(nèi)時(shí)。徑向瓦在軸承箱內(nèi)左右晃動(dòng)，說(shuō)明徑向瓦沒有起到對(duì)轉(zhuǎn)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(gè)頂絲調(diào)整軸承箱與殼體的同心度，但當(dāng)泵體運(yùn)行時(shí)造成頂絲松動(dòng)，使軸承箱與殼體同心度發(fā)生變化造成振動(dòng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與殼體產(chǎn)生磨損[4，5]。

對(duì)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(zhǔn)加工保證同心度。用塞尺測(cè)量徑向軸承左右間隙符合技術(shù)要求，并且重新進(jìn)行鉸孔打定位銷。

1.3鍋爐給水泵平衡系統(tǒng)的改造

鍋爐給水泵在運(yùn)行時(shí)用測(cè)振儀測(cè)得軸承處振動(dòng)值達(dá)到5.0 mm/s，用測(cè)溫儀測(cè)得軸承處溫度為60℃逐漸升高，幾天后升至85℃。振動(dòng)值、溫度都超過(guò)國(guó)家對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)≤4.5 mm/s，軸承溫度在50℃～65℃的標(biāo)準(zhǔn)，并且進(jìn)出口壓力數(shù)值波動(dòng)范圍大。對(duì)鍋爐給水泵進(jìn)行維修，將給水泵軸承箱蓋揭起時(shí)，發(fā)現(xiàn)非驅(qū)動(dòng)端推力軸承磨損嚴(yán)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(zhuǎn)子的軸向推力，并保持轉(zhuǎn)子與固定元件間的軸向間隙。泵體平衡轂表面出現(xiàn)不同程度的磨損，側(cè)面有大面積的氣蝕沖刷現(xiàn)象，導(dǎo)致推力軸承承重過(guò)大。

經(jīng)過(guò)以上分析，轉(zhuǎn)子軸向推力過(guò)大，使得推力軸承磨損，溫度升高、轉(zhuǎn)子振動(dòng)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(qū)動(dòng)端），每一級(jí)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(gè)軸向力非常大，一般幾噸甚至十幾噸力。給水泵原有一個(gè)軸向的平衡裝置，平衡泵轉(zhuǎn)子指向吸入端的軸向力，給水泵運(yùn)行時(shí)利用平衡轂和平衡座聯(lián)合機(jī)構(gòu)調(diào)整軸向力。

在靠近末級(jí)葉輪的一端是高壓區(qū)，（吐出口相通）平衡裝置的另一端為低壓區(qū)，低壓區(qū)是一個(gè)通過(guò)平衡管和吸入管路相聯(lián)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(gè)指向吐出端的軸向力（即指向低壓區(qū)的），軸端的平衡轂與平衡座的間隙標(biāo)準(zhǔn)要求在0.50 mm～0.60 mm，但根據(jù)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(shí)平衡效果最佳。使平衡裝置所產(chǎn)生的軸向力基本上和各級(jí)葉輪所產(chǎn)生的軸向力總和相平衡（見圖2）。

圖2　

由此得出：當(dāng)Bo保持不變時(shí)，介質(zhì)流進(jìn)Bo產(chǎn)生的E與F相同。而當(dāng)Bo變化時(shí)，E＜F轉(zhuǎn)子軸向位移。實(shí)際情況是，拆卸時(shí)平衡座密封環(huán)受沖刷嚴(yán)重，造成平衡腔壓力過(guò)高。介質(zhì)受壓對(duì)平衡轂、平衡座進(jìn)行沖刷造成Bo間隙過(guò)大轉(zhuǎn)子軸向位移推力軸承受力磨損。

對(duì)于以上問題，在保證平衡軸向力的前提下，對(duì)平衡座進(jìn)行技術(shù)改造對(duì)介質(zhì)流進(jìn)Bo所產(chǎn)生的壓力做降壓處理，以減輕介質(zhì)對(duì)平衡轂、平衡座的沖刷。具體做法如下：在平衡座內(nèi)開設(shè)環(huán)形減壓槽（見圖3）。

圖3　

介質(zhì)流入i區(qū)域時(shí)，介質(zhì)的流量減少壓力增加。流入I區(qū)域時(shí)，流量增加壓力減少。在平衡座與平衡轂間隙內(nèi)，介質(zhì)流量與壓力逐級(jí)減壓變化，從而既做到平衡軸向力又減輕介質(zhì)對(duì)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(guò)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(shè)壓力表監(jiān)控壓力標(biāo)準(zhǔn)在1 MPa，但是考慮管阻特性壓力值要略大于標(biāo)準(zhǔn)，故壓力值設(shè)為1.25 MPa～1.3 MPa，延長(zhǎng)平衡系統(tǒng)的使用周期。

2　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)鍋爐給水泵的平衡轂和平衡座配套改造，轉(zhuǎn)子與泵殼體的同心糾偏以及軸承箱位置的重新調(diào)整等多次技術(shù)攻關(guān)，鍋爐給水泵運(yùn)行滿足設(shè)備正常運(yùn)行及工藝要求。影響鍋爐給水泵正常運(yùn)行的問題得到了解決，使該泵達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國(guó)石油寧夏石化公司煉油裝置安裝結(jié)構(gòu)資料［R］.

［2］中國(guó)石油寧夏石化公司煉油裝置維修與運(yùn)行記錄［R］.

［3］鄒安麗，張懷安，等.化工機(jī)械與設(shè)備［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

［4］李惠昌，等.高級(jí)鉗工工藝學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.

［5］朱有庭.化工機(jī)械手冊(cè)（通用零部件和化工機(jī)器的維護(hù)檢修）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989.

科技動(dòng)態(tài)

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(hào)：TE964

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5285（2016）03-0143-03