給水泵啟動(dòng)時(shí)中段泄漏問(wèn)題分析及對(duì)策

張清川

攀鋼發(fā)電廠 四川攀枝花市

一、簡(jiǎn)述

鍋爐運(yùn)行時(shí)，不間斷地向外送出大量的蒸汽。因此必須連續(xù)不斷的向它供水，以維持鍋爐內(nèi)工質(zhì)的平衡，穩(wěn)定汽包水位。而且給水壓力應(yīng)當(dāng)高出汽包壓力25%左右。否則給水難以進(jìn)入鍋爐。給水的壓力是由給水泵提供的。另外由工程熱力學(xué)可知，正是由于給水泵的提升作用，才使工質(zhì)的熱力物質(zhì)循環(huán)得以維持下去。所以給水泵是鍋爐熱力循環(huán)的主要輔助設(shè)備之一。攀鋼發(fā)電廠給水泵采用沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)的DG270-140C型多級(jí)離心式給水泵，主要任務(wù)是給鍋爐上水。在電廠的生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生水泵中段爆漏、泄漏，嚴(yán)重影響了電廠的正常生產(chǎn)，給公司和廠里造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失同時(shí)也給檢修人員、運(yùn)行操作人員帶來(lái)了許多不必要的勞動(dòng)，幾年來(lái)在這方面造成的人力、財(cái)力和公司整體效益等方面的損失無(wú)法計(jì)算。

二、問(wèn)題分析

通過(guò)幾年的運(yùn)行、檢修給水泵中段爆漏、泄漏多發(fā)生在水泵啟、停時(shí)或啟、停后不久。就其現(xiàn)象應(yīng)為設(shè)備熱膨脹問(wèn)題。給水泵中段爆漏、泄漏應(yīng)該是中段級(jí)子口之間與密封圈的熱膨脹不均而產(chǎn)生的泄漏現(xiàn)象。

普通碳鋼的熱膨脹系數(shù)為1.01（線脹系數(shù)），即1m長(zhǎng)的碳鋼溫度升高1℃，長(zhǎng)度脹大0.01mm。給水泵中段長(zhǎng)1m，暖泵時(shí)由室溫升到130～140℃，溫升約100℃，長(zhǎng)度脹大約1mm。

氟橡膠密封圈屬橡膠高分子具有柔性、長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，使其卷曲分子在外力作用下通過(guò)鏈段運(yùn)動(dòng)改變構(gòu)象而舒展開(kāi)來(lái)。除去外力又恢復(fù)到卷曲狀態(tài)。也就是施加外力時(shí)發(fā)生大的形變，除去外力后可恢復(fù)的彈性材料。其快速拉伸是組織放熱的過(guò)程，回縮是組織吸熱的過(guò)程。也就是說(shuō)其所受應(yīng)力隨溫度升高而下降的現(xiàn)象。

給水泵中段加熱的過(guò)程是泵體膨脹、密封圈收縮的過(guò)程。加熱密封圈收縮要稍快于泵體的金屬膨脹，產(chǎn)生間隙在介質(zhì)壓力的作用下形成爆漏、泄漏。所以增加暖泵時(shí)間、充分暖泵就可以很大程度上消除因加熱密封圈收縮稍快于泵體的金屬膨脹所產(chǎn)生的間隙。

給水泵中段爆漏、泄漏原因總結(jié)有以下幾點(diǎn)：

1.運(yùn)行操作問(wèn)題

對(duì)于廠DG270-140C型高壓給水泵的運(yùn)行啟動(dòng)前要進(jìn)行暖泵，時(shí)間為30min以上。其目的是消除水泵進(jìn)、出口溫差，減少因溫差造成的熱膨脹不均而產(chǎn)生的變形、泄漏等。對(duì)給水泵中段來(lái)講可減少啟動(dòng)時(shí)中段各級(jí)子口之間與密封圈的熱膨脹不均而產(chǎn)生的泄漏現(xiàn)象，這一點(diǎn)沒(méi)有做到。造成啟泵就發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，使給水泵無(wú)法正常運(yùn)行。

2.設(shè)備材料問(wèn)題

廠給水泵無(wú)暖泵裝置（正暖或倒暖），只有一個(gè)泵體放水門(mén)且在泵的入口處，暖泵效果極差，此乃設(shè)備系統(tǒng)缺陷。水泵設(shè)計(jì)密封圈采用一般橡膠密封，抗高溫、變形能力差，密封效果極差，每次檢修時(shí)都要更換好幾次。此乃材料問(wèn)題缺陷。

3.檢修工藝問(wèn)題

對(duì)于中段的密封采用密封圈密封，在把緊拉桿螺栓時(shí)切記緊偏出現(xiàn)張口。由于采用的是人工冷緊密封，就出現(xiàn)了順手的地方螺栓緊得很緊，不順手的地方緊得不夠。先緊的地方螺栓緊得很緊，后緊的地方因人員疲勞等因素緊得不夠，造成密封圈所受密封力不均，投入運(yùn)行后溫差應(yīng)力、介質(zhì)作用力相對(duì)集中，形成中段泄漏。

4.制度問(wèn)題

對(duì)于廠機(jī)組啟動(dòng)前給鍋爐上水問(wèn)題，冷態(tài)啟動(dòng)應(yīng)用鍋爐疏水泵給鍋爐上水時(shí)間為4h左右。可能是圖快而用給水泵給鍋爐上水，一是6kV電機(jī)頻繁啟動(dòng)對(duì)設(shè)備沒(méi)有好處，二是增加了給水泵的啟停次數(shù)且冷水直接進(jìn)入給水泵，密封圈的膨脹、收縮無(wú)法跟上金屬過(guò)頻的膨脹、收縮從而形成給水泵正常啟動(dòng)過(guò)程中中段爆漏、泄漏，縮短了密封圈的使用壽命。（尤其是處理省煤器泄漏搶修時(shí)，需打冷水快速冷卻鍋爐。）

三、對(duì)策

（1）在不影響生產(chǎn)，時(shí)間、條件具備的情況下，在給水泵的出口端底部鉆孔安裝正暖泵管道、閥門(mén)。啟動(dòng)給水泵前要進(jìn)行暖泵，時(shí)間要在40min以上。正常運(yùn)行備用時(shí)，暖泵門(mén)開(kāi)少許使給水泵隨時(shí)保持暖泵熱備用狀態(tài)（已改造完）。

（2）檢修人員緊螺栓時(shí)要采用對(duì)角法和隨時(shí)檢查出口側(cè)間隙、水泵兩側(cè)距離的方法防止緊偏。同時(shí)常盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子防止緊偏、卡澀。

（3）密封圈更換為耐高溫、耐酸堿的氟橡膠為O形密封圈。

（4）運(yùn)行操作人員應(yīng)嚴(yán)格按給水泵暖泵規(guī)定操作，不能只圖快和方便，加強(qiáng)管理，提高運(yùn)行人員素質(zhì)。

四、暖泵

1.必須暖泵的情況

（1）當(dāng)除氧器給水溫度＞50℃時(shí)，給水泵必須暖泵后才能啟動(dòng)。

（2）給水泵正常切換、試轉(zhuǎn)啟動(dòng)前30min，應(yīng)適當(dāng)開(kāi)大給水泵暖泵門(mén)，使給水泵滿足暖泵啟動(dòng)前的技術(shù)要求，發(fā)電作業(yè)區(qū)確認(rèn)（中夜班及節(jié)假日值長(zhǎng)確認(rèn)），生技室和設(shè)備室對(duì)執(zhí)行情況進(jìn)行檢查。

（3）暖泵時(shí)間要＞30min。

2.暖泵工藝要求

（1）給水泵進(jìn)出口測(cè)量點(diǎn)溫差≤20℃（圖1）。

（2）給水泵高壓端上下測(cè)量點(diǎn)溫差≤20℃（圖2）。

（3）給水泵出口端測(cè)量點(diǎn)溫度≥125℃（正常運(yùn)行機(jī)組附加的條件）或除氧水溫度與給水泵出端測(cè)點(diǎn)溫差≤30℃。

圖1 進(jìn)出口測(cè)量點(diǎn)

圖2 高壓端上下測(cè)量點(diǎn)

（4）給水泵備用時(shí)，稍開(kāi)給水泵暖泵門(mén)，控制給水泵高壓端上部測(cè)量溫度在100℃左右。

3.給水泵啟動(dòng)前要按要求排空氣

開(kāi)泵體放水門(mén)、濾網(wǎng)后放水門(mén)。啟動(dòng)前關(guān)閉。開(kāi)給泵出口排空氣一、二次門(mén)，啟動(dòng)前關(guān)閉。

五、對(duì)策實(shí)施后的效果及目前的情況

（1）廠6臺(tái)給水泵全部進(jìn)行了改造。并制定了曖泵操作方法。經(jīng)改造后的給水泵暖泵方便、實(shí)用，效果很好。提高了給水泵運(yùn)行、備用的安全可靠性。

（2）對(duì)6臺(tái)給水泵的密封圈全部進(jìn)行了更換，密封效果比以前大有提高。

（3）制定了給水泵檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)對(duì)檢修方法、標(biāo)準(zhǔn)都有了具體的要求。提高了檢修效率和檢修質(zhì)量。

（4）關(guān)于冷態(tài)啟動(dòng)給鍋爐上水問(wèn)題，還是存在用給水泵上水。所以廠里在時(shí)間、條件允許時(shí)盡量采用鍋爐疏水泵給鍋爐上水。這樣對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行、對(duì)設(shè)備都有好處。