锅炉给水泵运行中的故障及解决方法

【摘 要】对运行中锅炉给水泵常见的故障原因，进行了分析，同时给出了解决方法，对保证锅炉给水泵的安全运行具有重要作用。

【关键词】锅炉给水泵；电机；机械密封；轴承；流量；振动

锅炉给水泵是现代工业蒸汽锅炉的重要组成部分，对锅炉的安全稳定运行起着重要的作用。锅炉给水泵采用最多的是电动多级离心泵，具有结构简单、运行稳定、给水均匀等特点。以南钢新铁厂140T和75T干熄焦锅炉给水泵为例，它采用的是卧式单吸多级离心水泵，由泵壳、泵轴、叶轮、密封环、平衡盘、平衡套、轴承等部件组成。

锅炉给水泵是利用电机通过联轴器带动装在泵壳内的叶轮高速旋转而产生离心力，使充满叶轮内的水由于离心力的作用，从叶轮中心沿着叶片间的流道甩向叶轮的四周，经泵壳导叶中的流道而流入水泵的压水管道。这时，叶轮的吸水口处便形成了真空的低压区，除氧器容罐内的水由于大气压力和液面高位差的作用，通过进水管流向泵的低压区，以填补那里的真空。当叶轮不断地旋转时，叶轮内的水被不断地甩出，同时又不断地被补充，这样就形成了水泵的连续供水。由于泵出水压力的大小与叶轮转速的平方成正比，因此，提高转速即可提高出水压力，但是，转速的提高受到很多因素的限制，不可能无限制的提高，可是锅炉的压力一般都比较高，为了使给水泵的扬程能满足锅炉压力的要求，便将水泵的叶轮一级一级的串联起来，形成压力接力，这就组成了多级离心泵，在流量不变的前提下来提高锅炉给水泵的出水压力，以满足锅炉运行的要求。南钢140T和75T干熄焦的锅炉给水泵分别采用十一级和九级离心泵。锅炉给水泵的整个工作过程，实际上是一个能量传递和转化的过程，它将电机高速旋转的机械能，通过泵的叶轮传递并转化为被抽升水的压能和动能。

南钢的设备管理是遵循以故障预防为主的思想，同时开展精细化的点检管理理念。因此，锅炉给水泵的日常维护以故障预防为目的，建立科学的维护体系与制度，以指导锅炉给水泵的日常保养工作。从设备投入运行起，就建立锅炉给水泵零部件故障及更换记录，详细掌握各部件损坏时间，以便于后期在零部件到使用寿命前进行及时更换，避免零部件损坏后对相关部件及机组造成更大的破坏。下面列举一些锅炉给水泵运行中常见的故障与解决方法：

1 运行中的锅炉给水泵电动机温度过热

对采用电机为动力源的锅炉给水泵，最为常见的故障就是电机过热，电机发热的原因是运转中的能量消耗在电机内部转变成了热量。电机中耐热最差的是绕组的绝缘材料，长时间高温下运行，绝缘材料易老化、变质、变脆、炭化，失去绝缘性能，从而使电机烧毁，进而引发锅炉给水泵故障停机。因此在发现电机过热时应停机检查，彻底排除发热源。

造成电机过热的原因主要是：a、通风不良引起的环境温度过高，这种情况下需要保证良好的通风，必要时需要轴流风扇或安装空调来进行强制冷却；b、风扇损坏或通风孔道堵塞造成的散热系统故障，这种情况需要逐项检查电机散热系统，更换风扇、保证进出风口畅通，降低环境湿度及高灰尘造成的影响；c、电压偏高或偏低造成的不平稳或三相电压不对称，这种情况需要对电机供电系统进行检查，通过恢复稳定供电来处理。按照国家标准，电机的电源电压变化应不超出额定值的±5%，电机输出功率可保持额定值，电机的电源电压不允许超过额定值的±10%，三相电源电压之间的差值不应超出额定值的±5%；d、工作载荷过大，这种情况要先测量一下电流情况，一般正常使用的电流为其额定电流的80%左右，然后根据锅炉蒸发量来调节锅炉给水泵的进出口及最小流量阀，使泵在额定的范围内工作；e、短时间内频繁起停，锅炉给水泵不得频繁启动和切换，每小时开车次数不得超过12次；f传动不畅，传动不畅易形成小马拉大车，造成电机负载过大，这种情况要对电机与锅炉给水泵的传动系统进行检查， 常见的传动不畅主要是联轴器损坏或未校正、轴承缺油、轴承损坏等，南钢干熄焦锅炉给水泵采用的是弹性膜片联轴器，可补偿泵轴和泵体热膨胀所引起的角度和中心偏差，联轴器必须用千分表进行轴向和径向测量，直径方向允许的最大轴向偏差小于0.05mm，直径方向允许的最大径向跳动小于0.1mm，此外要在符合实际工况的条件下定期检查联轴器的同轴度，轴承工作是否正常可凭听觉及温度来判断，对于故障部位的轴承要及时地进行更换，定期检查电机润滑情况，当电机在运行3000小时～5000小时要更换一次润滑脂；g、电机振动，振动异常并伴有噪声多数是由于轴承润滑不良、电机转子动平衡不好、转子轴弯曲、转子与端盖和机座不同心、机座螺栓松动或电机安装不平、安装不到位造成的，要检查泵体，也可能是泵体端传递过来的，对于机座螺栓要用弹簧垫片或安装防松螺母来消减振动造成的影响；h、机组故障引起的卡阻，这种情况要立即停机检查、找出故障原由，针对具体情况排除。

2 运行中的锅炉给水泵，发生机械密封泄露

机械密封的运行好坏直接影响到锅炉给水泵的正常运行，机械密封泄露的维修占锅炉给水泵全部维修总量的一半以上，密封泄露量小于10cm3/h是正常的，当泄露量大于50cm3/h时必须检查更换机械密封。

造成机械密封损坏泄露的原因主要是：a、机械密封本身的问题，如材质选用不当，密封面不平，密封面太宽或太窄，弹簧载荷系数过大、过小或端面比压设计不合理等，解决方法是根据工况正确的选型及选材，对要安装的新机封要仔细检查，检查密封工作面和O型圈的外表，应清洁且完好无损，弹性装置有无卡涩等，若发现问题及时更换；b、机械密封安装的问题，如安装不平整或不到位，安装环境与方式等。正确的安装过程应在无尘、干燥、清洁的环境下进行，轴套及机封压盖等密封部位，在安装时应保持清洁，各密封零件应进行清洗，防止带入杂质和灰尘，检查安装及连接部位尺寸，检查泵轴和机封压盖腔体的轴向、径向尺寸公差的精确性，保证与O型圈接触部位的表面粗糙度Ra应不大于1.6um，尺寸允许偏差轴不大于h7，孔不大于H8，O型圈通过的部位应有过度倒角，轴肩倒角为3×10°，机封压盖倒角为2～2.5×20° ，为了减少摩擦阻力，安装时在泵轴、轴套上等与密封相接触的部位或表面应匀涂一层清洁的润滑油，以便能顺利安装，但在动静环密封面上不要使用润滑油，机械密封是高度精密的机械部件，安装过程不能碰击、敲打密封，安装静环的机封压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证密封工作面与轴心线的垂直度不大于0.1mm的垂直要求，当密封安装完毕，更不能敲击、撞击轴、轴套、机封压盖等，避免密封环损坏，启动前须将密封腔内空气排尽，使密封腔体内充满液体，以免干摩而损坏密封端面，盘车检查应手感有阻力，但不应沉重或卡滞现象。c、辅助系统的问题，如机封冷却水循环量很低，机封压盖冲洗孔堵塞，冷却管结垢等，解决方法是定期检查冷却水的水质，监测并记录冷却水的流量及温度；d、介质及工作条件的问题，如介质中有固体颗粒，锅炉给水泵抽空，泵出口压力波动，泵在出口流量低于最小流量下的工作，解决方法是保证除氧器液位，定期清理泵吸入口的滤网，稳定泵出口压力，要尽可能避免泵在最小流量点附近运转；e、锅炉给水泵的问题，如转子轴向窜动量大，转子周期性振动，解决方法是在安装机封前，需检查泵轴的径向跳动应不大于0.1mm，轴向窜动量应不大于0.15mm，同时机封弹簧的压缩量一定要认真调节，不允许有过大或过小的现象，误差±2mm，当动、静环磨损，导致窜动后，可以得到相应的位移补偿，同时要保证密封腔端面对泵轴的跳动不大于0.05mm，对振动引起的泄露，要找出故障原由，根据维修标准，针对具体情况进行排除。

3 当运行中的锅炉给水泵轴承箱体温度升高且伴有异常噪音、振动增大

锅炉给水泵运行中会受到较大应力的影响，这些力是由大的外力（径向力、轴向力）引起的。

造成锅炉给水泵轴承箱体温度升高的原因主要是：a、润滑系统缺油；b、润滑油变质；c、冷却水流量不足；d、轴承损坏；e、装配及轴承配合问题，解决方法是首先应检查润滑系统是不是缺油，润滑油是否变质及含有杂质，轴承箱冷却水流量是否正常，其次检查轴承是不是损坏，对刚检修的泵体出现轴承过热，还应检查轴承配合部位间隙是不是过小，经上述检查后仍发热，则应检查泵轴是不是弯曲，叶轮与泵轴动平衡是否超标，轴的最大允许跳动量为0.05mm，可根据维修标准，给予纠正。为了使泵具有较长的寿命并能长期无故障运转，轴承必须有良好的润滑和相应的冷却系统，要加强锅炉给水泵润滑系统的保养，经常性检查润滑油量与油质，避免干磨等情况的发生。润滑油的添加前要注意检查油质与添加口的清洁度，避免添加过程带入杂质损坏轴承。在首次使用或轴承检修后重新使用的情况下，当泵运转10～15小时后应将油排净，清洗储油室后注入新的润滑油，然后投入正常运转。润滑油的更换周期可按下表进行：

在日常维护中还要注意对锅炉给水泵冷却系统管路的检查与保养，及时对泄露处进行堵漏，管路外侧防锈涂层要经常进行检查，以确保管路的防腐蚀性。为保持锅炉给水泵平稳运行，定期检查联轴器的同轴度，及时消除偏差，定期检查机座螺栓是否可靠，确保机组在无振动情况下运转，注意运行噪音，在泵出现异常声响或发生问题时应立即停机，查明原因并予以消除。

4 当运行中的锅炉给水泵流量不足、压力偏低

造成锅炉给水泵出口流量不足、压力偏低的原因主要是：a、泵进、出口管路堵塞或泄露；b、口环磨损；c、导叶破损；d、叶轮损坏或腐蚀；e、泵转子窜位，解决方法是首先检查锅炉给水泵运转是否正常，进水流量与压力，出口管路是否畅通，止回阀开启是否正常，若管路没有维修更换，而泵的性能却降低，则应检查泵内各口环磨损是否过大造成的内泄，叶轮和口环的间隙为0.3～0.4mm，间隙超过最大值一半时，严禁使用，需检修更换，还要查是否个别导叶破损引起的压力不济，检查泵叶轮的腐蚀或磨损，转子窜动造成的叶轮出口中心与导叶流道中心不对齐，要找出故障原由，根据维修标准，针对具体情况进行排除。

5 泵体振动超标、远电机端轴承温度升高、泵出口压力减小、泵吸入端噪音增大

当锅炉给水泵正常运行时，因为后盖板上所承受的压力比前盖板大，所以轴向水推力朝着吸入口一侧施加在转子上，随着泵级数的增加，轴向推力也相应地增加，这些轴向力由平衡盘装置承受。锅炉给水泵的流量如低于最小流量，泵内的液体会被反复加热以致出现汽化，从而使平衡装置和叶轮密封环破坏，为避免发生这种情况，必须保证泵有一定的排出流量，这就需要最小流量装置。

造成运行中的锅炉给水泵振动超标、远电机端轴承温度升高、泵出口压力减小、泵吸入端噪音增大的原因主要是：a、泵的最小流量装置故障；b、平衡盘与平衡套接触面磨损，解决方法是首先排查最小流量管路是否泄露、堵塞，其次排查泵的平衡装置，检查平衡盘的外径与平衡套的内径，保证直径间隙为0.3～0.5mm，如间隙过大，则须更换，尤其要检查平衡盘与平衡套轴向端面的磨损情况，确保安装后平衡盘与平衡套的接触良好，接触面达75%以上，平衡盘与平衡套的轴向间隙大小为0.1～0.2mm，要使平衡盘与末级叶轮之间的间隙为0.2～0.5mm，如间隙过小或过大，则应调整处理，平衡盘的定位应便于导叶流道和叶轮中心对称。

综上所述，只有了解并掌握锅炉给水泵运行中常见的故障原因及解决方法，做到预知维修，才能保持设备良好的运行状态和保证生产的顺利进行。

【参考文献】

[1]李秀中，周国庆.锅炉设备与安全技术[S].上海科学普及出版社，2003.

[2]顾永泉.机械密封实用技术[S].机械工业出版社，2001.

[3]魏龙.泵维修手册[Z].化学工业出版社，2001.

[责任编辑：王静]

推荐访问:解决方法 锅炉 故障 运行 给水泵