锅炉给水泵机械密封改造分析

锅炉给水泵机械密封改造分析

邰文刚

（沈阳国新环保新能源有限公司辽宁省沈阳市110000）

摘要：在热力系统中，锅炉给水泵是其中的一项非常关键的设备，其运行状态是否稳定能够直接影响到整个系统的运行质量。然而，在给水泵系统中，轴封又是其中一项最为关键的设备，决定着给水泵的运行状态。因此，针对于存在其中的问题，需要做好合理的设计工作，有效保障性能的稳定性，只有这样，才能够使锅炉给水泵的机械密封满足具体施工需求。鉴于此，本文就锅炉给水泵机械密封改造展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：锅炉给水泵；轴封；改造

1.锅炉给水泵轴封存在的问题

此次研究选择了高压锅炉给水泵，在给水泵正式运行并且试车之后可以发现：（1）轴封水选用了没有经过热力除氧的除盐水，如果在给水泵运行的时候，停止轴封水，就会威胁到水泵的安全稳定运行。（2）对于轴封给水系统，需要设计50%-70%的泄漏量，当这些泄漏的除盐水直接通入泵体的时候，就会影响到锅炉给水质量。增加锅炉给水溶解氧的含量，会直接对热力设备产生腐蚀的作用，极易造成锅炉运行以及停运时，锅炉自身以及水系统出现氧腐蚀的现象。随着水的不断流动，使给水溶解氧进入到了锅炉之中，此时就会加速金属腐蚀，从而严重腐蚀热力系统。（3）如图1所示为填料密封方面的泄漏，借助石墨来完成填料密封工作，给水泵轴向给水压力的存在，因此，自身的密封效果也不太好，容易出现较为严重的泄漏，造成大量资源的浪费，同时，填充料的更换工序也比较麻烦。

图1改造部位（图中虚线框）

2.机封改造的原因

（1）此次研究中，锅炉给水泵选择的是来自于某水泵厂配套的机械密封，也就是选用了冷脱盐水将其作为密封泵体的水，并且清洗机封使其冷却。在具体运行的过程中，存在大量没有经过除氧处理的密封水通过机封泄露到泵体的现象，并且随着泵内工质到达锅炉中，因此，致使锅炉给水溶解氧在很长一段时间之内比运行规定的指标要高出7μg/L。这时候的溶解氧会明显偏高，并且会加速锅炉管壁中的金属氧腐蚀现象，导致锅炉内的安全使用寿命降低，这种现象持续很长的一段时间之后，就会导致锅炉爆管，并且发生较为严重的安全隐患。为了有效降低锅炉中的给水溶解氧，这就需要增加除氧剂的使用量，尽管通过加大除氧剂的量可以将部分的溶解氧除去，但是，化学除氧的方法只能作为辅助的手段，因热力除氧无法将残余的溶解氧除去，也就是，即使加大除氧剂的投入量,也无法降低给水溶解氧小于7μg/L，这样一来，不仅会加剧水处理剂对氧的消耗，同时还会加剧蒸汽成本。（2）在锅炉给水泵正常运行的情况下，还需要一台设备备用，因除盐水作为机封冷却水达到了泵体之中，使得给水泵很快处于暖泵的状态，并且也导致给水泵不能立刻启动，在运行的过程中如果一台给水泵出现故障，或者是出口母管的压力比较低的时候，就无法实现连锁启动，从而会对锅炉上水产生影响。

3.锅炉给水平轴封改造的具体实施

为了对经常性泄漏的故障予以改善，可以通过提升设备自身运行可靠性的方法，改造该类设备的填料密封状态，使其能够改变成为机械密封。因该系统的泵轴轴窜在3.4-4.5mm的范围内，因此，使用常规的方法开展机械密封作业，很难满足实际需求，这就需要将轴向窜动控制在0.1mm范围之内。

3.1本次改造的可行性

在实际运行高压锅炉给水泵系统的过程中，不仅要在启动的时候使转子朝着出口的方向短时间的窜动3.4-4.5mm，转子处在不停的进行微小轴向窜动的过程中，这样一来才能够有效确保转子处于动态平衡的状态。通过对机械密封进行特殊的设计，就能够有效替代原来的密封方法，并且使用设备轴封对其进行处理，如以一来也就能够很好的解决轴封泄漏方面的问题。

3.2冲洗方案

如果锅炉中脱盐水的温度在130℃，就能够选择以下两种方案：（1）直接从泵口流出的机械密封的循环液流过冷却器和流量控制孔板，之后才能进入到密封室之中。这种方案使用起来比较简单，而且消耗的成本也比较低，但是，获取的冷却效果比较差，会影响到多级泵的效率。（2）直接借助密封室的泵送环送出密封机械。这种方法的使用，可以借助少许的冷却再循环液，直接使冷却器的热负荷降低，冷却效果也比较明显，并且不会对多级泵的效率产生影响。但是，这种方法的结构比较复杂，而且成本的消耗也比较大。但是，综合分析利弊之后，仍然选择使用第二种方法。

3.3结构的设计

由于考虑到轴窜大、压力高等方面的特点，需要使用大弹簧拨叉结构以及弹簧自身的传动结构。（1）弹簧自身的传动结构，这一结构的优点在于结构简单，而且成本也比较低，轴窜量也不会给机械密封带来太大的影象。但是，却存在传动可靠性低，对于弹簧具转向方面有要求以及弹簧容易失效，弹簧承受荷载的能力比较低等方面的缺点。（2）大弹簧拨叉结构传动。这种结构的优点在于对弹簧没有转向方面的要求，弹簧传动的可靠性比较高，可以承受比较大的重载以及轴窜。但是，却具有成本高、结构复杂、拔叉重合度能够影响耐轴窜等方面的缺点，并且，会对机械密封产生较为严重的影响，通过综合分析之后，最后选择了大弹簧的拨叉结构开展传动工作。

3.4运行效果

借助机械密封之后进行开车，发现密封性能良好，并且可以有效解决轴封泄漏方面的问题。由于在机械密封上成功使用了填料密封，能够完成同种类型设备的改造，在改造之后，设备的运行状态良好，并且可以有效消除轴封经常性泄漏的现象。经过运行检查能够发现，能够延长机械密封的稳定运行时间，并且可以很好的满足预期的目标需求。这次所选用的高压锅炉给水泵填料密封成功完成了到机械密封的改造，并且有效解决了轴封经常性泄漏的问题，如此一来，能够有效提升泵的效率，并且避免除盐水流失的问题，这种现象在很大程度上缩减了维修保养的周期以及频率，并且还节约了大量的资金，即便是进行了实施改造，也不会对设备产生较为严重的影响，只需要拆除填料内件就能够满足改造工作的需求，因此，这次改造工作很成功。

结语

综上所述，这次对高压锅炉给水泵进行改造，不但能够确保装置长时间处于稳定运行的状态，同时还能够在一定程度上降低机组的运行成本，从而取得很好的经济效益。与此同时，对于处理后期的类似故障也具有一定的实践意义。此外，在后期开展锅炉给水泵机械密封改造工作的过程中，应该不断探索新的方案，从而给锅炉给水泵的顺利运行奠定良好的基础。

参考文献

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