常見多級鍋爐除氧水泵故障及處理方法

常見多級鍋爐除氧水泵故障及處理方法 多級鍋爐除氧水泵在投運前期,出現(xiàn)機械密封頻繁泄漏、流量嚴重不足、軸往復竄動明顯設備振動較大等故障，經(jīng)多次維修,效果不明顯。那么出現(xiàn)這些故障該怎么解決？現(xiàn)在我們具體來分析下。 多級鍋爐除氧水故障原因分析 1.機械密封頻繁泄漏 除氧給水泵投運初期,機械密封基本不漏。運行一段時間后,機械密封出現(xiàn)滴狀連續(xù)泄漏,對設備運行影響不大,未引起重視,久而久之泄漏越發(fā)重。經(jīng)多次更換機械密封,效果不明顯。經(jīng)檢查、分析發(fā)現(xiàn),問題出現(xiàn)在機械密封沖洗水上。除氧水泵吸入段位于驅動端一側,入口壓力為0.15MPa,次級吸入段位于非驅動端一側,入口壓力為4.00MPa,驅動端機械密封比非驅動端機械密封的端面比壓要低,要求的密封沖洗水壓力不一樣,密封沖洗水壓力一般比被密封介質壓力高0.20~0.30MPa,即驅動端機械密封沖洗水壓力應為0.35~0.45MPa,非驅動端機械密封沖洗水壓力應該為4.20~4.30MPa。然而,由于生產(chǎn)企業(yè)過分相信反螺旋反抽的原理,未計算沖洗水壓力,泵兩端的機械密封沖洗水全部設計使用0.40MPa脫鹽水。0.40MPa脫鹽水對于驅動端機械密封而言,壓力正好,該側機械密封故障率較低;對于非驅動端而言,壓力遠遠不夠,含細渣的高溫灰水進入摩擦副導致機械密封受損.泄漏量逐漸增大,同時軸襯反螺紋因得不到干凈的外沖洗水沖洗,反螺紋逐漸被細渣磨蝕掉,進步加劇了機械密封的泄漏程度。 2.流量降低 (1)首級葉輪因氣蝕產(chǎn)生孔洞,葉輪出口流量降低。脫氧水槽鮑爾環(huán)填料頻繁脫落進人管道,積聚在泵人口過濾器前,管道流通面積減小甚至堵塞管道,造成泵入口流量低于泵設計工況而產(chǎn)生氣蝕,首級葉輪蓋板多處穿孔。待填料清理完畢、泵入口管道通暢后,葉輪穿孔回流,使得流量損失大,造成泵的流量不足。 (2)葉輪蓋板與導葉蓋板存在摩擦現(xiàn)象,說明葉輪與導葉對中偏離較大,造成泵流量下降。 (3)級間密封磨損,容積泄漏損失偏大。轉子和定子在徑向產(chǎn)生了摩擦,使得級間反螺旋被嚴重磨損,造成級間回流泄漏較大。另外,含有細渣的酸性高溫灰水經(jīng)過級間密封后,對反螺旋逐漸磨損和腐蝕,是造成級間密封失效的另一大原因。葉輪口環(huán)密封、出水段和吸水段之間的級間封均為單向反螺旋密封,材質不耐磨,在沒有外沖洗水的情況下,受到含細渣灰水磨損,間隙變大導致液體回流損失大,造成泵流量偏低。 3.設備振動偏大 (1)氣蝕造成設備振動較大。發(fā)生氣蝕時,吸水室內(nèi)液體發(fā)生汽化,產(chǎn)生許多氣泡,氣泡內(nèi)充滿蒸汽和液體中析出的氣體,氣泡隨著液體被帶到壓水室的葉輪高壓區(qū),在高壓的作用下迅速凝結而破裂,同時,周圍的流體質點以高速沖向原來氣泡占有的空間,質點相互撞擊而形成高頻的局部水擊,壓力可高達上千兆帕,使首級葉輪受到損壞,并造成設備振動較大。 (2)于葉輪和導葉對中偏離,導致泵振動大。導葉輪和導葉蓋板間相互摩擦,使水泵劇烈振動。同時,由于葉輪和導葉對中不好,流量下降,葉輪出口返回的流體形成的反動力,也是泵振動大的原因在維修或更換非驅動端機械密封時,必須拆卸止推軸承。止推盤與軸是過盈配合,拆卸止推盤時,敲擊導致轉子整體向非驅動端移動,當安裝推力盤(熱裝)后,沒有校對軸的竄量,導致葉輪和導葉沒有對中以及止推盤與非工作瓦塊間隙過維修人員采取減小軸承壓蓋墊片厚度的方法調(diào)整止推軸承間隙。泵運轉時,轉子前后竄動,導致對中較差 (3)轉子晃度偏大,導致泵體強烈振動。拆檢時發(fā)現(xiàn),葉輪口環(huán)有明顯的摩擦痕跡。檢測軸的晃度后發(fā)現(xiàn),軸中間部位跳動值為0.08mm,標準為≤0.05mm;軸頸部位跳動值為0.04mm,標準為≤0.02mm。軸的晃度超標引起泵振動大其原因是暖泵不充分所致。 泵體在運行前未進行充分預熱,當高溫液體突然進入冷態(tài)的泵體后,轉子馬上受熱,由于轉子尺寸小且四周受熱,比定子受熱要快。轉子在靜止狀態(tài)下受熱,由于主軸上、下受熱不均勻,會使主軸產(chǎn)生一個向上彎曲的熱變形,加大轉子不平衡的離心力,使轉子和定子徑向間隙縮小,在轉子熱撓度較大時,動靜部分徑向間隙可能消失,轉子在旋轉時與定子發(fā)生摩擦,從而導致泵體本身的 強烈振動。 多級鍋爐除氧水泵故障問題解決方法： 機械密封沖洗水壓力設計不當是造成機械密封泄漏的主要原因;氣蝕致葉輪穿孔、軸的工作竄量和晃度大,是導致泵的流量減小和振動偏大的根本原因。 3.1提高沖洗水壓力 非驅動端機械密封沖洗水的壓力應為4.204.30MPa,從熱電車間引入干凈的冷凝液作為非驅動端密封沖洗水,嚴格控制其壓力在4.204.30MPa,解決了機械密封頻繁泄漏的難題。 3.2對脫氧水槽進行技術改造,在不減少流通面積的前提下,將脫氧水槽塔盤厚度加大,提高其強度,防止因熱應力變形而塌盤;使用厚度大、受熱不易變形材質的鮑爾環(huán),防止其因受熱變形從塔盤中被擠出脫落進入管道。改造后,填料不再脫落,解決了因填料脫落堵塞管道致使入口流量低造成泵氣蝕的問題。 3.3重新測定泵的竄量 對中導翼,葉輪和止推盤定位后,以調(diào)整扇形瓦背墊片的方法,確保止推軸承間隙符合標準,防止軸竄量超標。設備維修回裝過程中,止推盤裝好后,測定轉子竄量,葉輪和導葉對中后,以增加或減少止推軸承瓦背墊片來調(diào)整軸承間隙。 (1)轉子竄量的測定 葉輪和導葉兩中心對準時,首級葉輪吸入側到導葉的距離,即b1值(圖1)是泵的最大竄量。多級泵運行中,當首級葉輪中心與導葉中心正好對準時,泵的水力損失小、效率最高,是理想的經(jīng)濟運行狀態(tài)。大修裝配之后,應達到此要求。般情況下,b1=3mm,b2=2mm,只要b1值確定,一般情況下,b=3mm,b2=2mm,只要b1值確定,導翼也即對中,首級葉輪b1可以作為泵的工作竄量。 (2)止推軸承間隙的測定 止推盤的主要作用是給轉子定位,主要任務是吸收殘余軸向力,根本目的是防止導翼不對中以及轉子和定子之間發(fā)生摩擦。所以,安裝止推軸承時,應嚴格檢查軸的工作竄量,使得轉子定位后,嚴格控制推力盤兩側的間隙。一方面保證動油壓椒形油膜的律立,使軸承π常T作:另一方和導翼不對中。 多級鍋爐除氧水泵止推軸承為金斯伯雷止推軸承,止推瓦塊下面有上水準塊、下水準塊和基環(huán),屬于3層結構(圖2)。止推瓦塊與墊在下面的上水準塊、下水準塊和基環(huán)之間采用球面支點接觸,保證止推瓦塊和水準塊可以自由擺動,使載荷分布均勻。止推瓦塊一般采用25號鋼,上面澆注巴氏合金,厚度一般為1.0~1.5mm。止推盤與止推瓦塊之間留有間隙,此間隙通常稱為工作總竄量,般為0.36~0.46mm,可以保證止推盤和瓦塊之間形成油楔,承受轉子的軸向推力。 3.4設置暖泵管線 在泵的進、出口各配φ25mm聯(lián)通管線,配有截止閥控制流量。當其中一臺泵運轉時,可開啟閥門給另一臺泵供熱水,熱水經(jīng)過泵后回到泵的入口管線,觀察備用泵不反轉即可,這樣能保證暖泵充分。另外,加強盤車管理,每班盤車1次軸旋轉180°,防止轉子晃度變大。 3.5提高反螺旋輪齒的硬度 泵的原設計是在反螺旋密封齒表面上鍍硬鉻來提高硬度,在壓差大的部位增加密封環(huán)的厚度,使級間滲漏盡可能地減少。但氣化灰水中含有大量的Clˉ,其對鉻腐蝕嚴重,當鍍層被腐蝕磨損掉后,反螺旋密封齒的使用壽命大大縮短?？刹捎脻B碳的辦法來提高反螺旋密封齒的硬度,提高反螺旋的耐磨和耐腐蝕性能,大幅度延長了反螺旋密封齒的使用壽命大大縮短。可采用滲碳的辦法來提高反螺旋密封齒的硬度,提髙反螺旋的耐磨和耐腐蝕性能,大幅度延長了反螺旋密封的使用壽命。 經(jīng)過以上技術改造和嚴格按照技術標準檢修后，多級鍋爐除氧水泵實現(xiàn)了長周期穩(wěn)定運行,大幅度減輕了維修勞動強度和減少了系統(tǒng)停車次數(shù),每年節(jié)約了大量的維修資金,說明上述檢修方法是可行的和成功的。