锅炉给水泵轴封改造方案介绍

       针对高压锅炉给水泵轴封泄漏问题，对较大窜量的锅炉给水泵的轴封由填料密封改为机械密封，冲洗水采用机械密封循环液由密封室中的泵送环送出，经过冷却器返回到密封室，密封结构采用大弹簧拨又结构传动，泵机械密封改造开车后密封性能优良，消除了轴封经常性泄漏故障，机械密封稳定运行时间达1a以上。

       从高压锅炉给水泵试车、运行以来，发现这种轴封存在以下问题：

       1、轴封水为脱盐水，当脱盐水中断时，泵的轴封水也同时中断，给水泵的安全运行带来影响。

       2、轴封水的设计为50%~70%的泄漏量进入泵体，这将严重影响锅炉给水的品质(主要是影响锅炉水含氧量)。锅炉水中的溶解氧是造成热力设备及循环水设施腐蚀的主要原因，会导致给水系统和锅炉本身在运行期间和停运期间的氧腐蚀。给水中的溶解氧随水进入锅炉，将完全消耗在 金属腐蚀上，造成热力系统的严重腐蚀。

       3、填料密封(见图1中虚线框)泄漏。采用膨胀石墨填料密封，因压力较高，填料的密封性差，泄漏量大，造成了脱盐水大量浪费，且更换填料较困难。

       高压锅炉给水泵轴封改造实施

       为解决给水泵轴封经常性泄漏故障，提高设备运行的可靠性，只有改造此设备的填料密封，将.其改为机械密封。但该泵轴半窜为3.4-4.5 mm，不能采用常规机械密封，因为常规机械密封泵轴半窜须控制在0.1mm内。

       1）改造的可行性，高压锅炉给水泵运行中，除了在启动的瞬间转子向出口端短暂窜动3.4~4.5mm外，转子只是在不停的作微小轴向窜动以确保转子始终处于动态平衡中，其窜量约在0.10mm之内。经过特殊设计的机械密封完全可以取代由带轴封水的反螺旋密封+填料密封用于该设备的轴封，以彻底解决轴封泄漏。

       2）冲洗方案的确定根据锅炉水的温度(130C)和不引入脱盐水，可以采用API PLAN21或APIPLAN 23方案。API PLAN 21方案指机械密封循环液从泵出口经过流量控制孔板和冷却器进入密封室。优点是结构简单，机械密封成本低;缺点是冷却效果较差，会降低多泵的效率。

       API PLAN 23方案指机械密封循环液由密封室中的泵送环送出，经过冷却器返回到密封室。优点是只靠冷却少量的再循环液来降低冷却器上的热负荷，冷却效果较好，不会降低多泵的效率;缺点是结构较复杂，机械密封成本比API PLAN 21的略高，

       综上考虑，选择API PLAN23方案。

       3）密封的设计

       （1）密封的选材

       在锅炉给水泵中机械密封的摩擦副有硬对硬和硬对软两种结构。由于轴有较大的窜量，摩擦副需抗机械冲击性强，因此选择硬对软镶嵌结构，由于介质为锅炉水， 温度130度，机械密封本体材料选择铬钢，动、静环选择碳化硅对石墨，“O”型密封圈采用氟橡胶(250C下可长期使用)。

       （2）结构的设计

       由于压力较高(15MPa)，轴窜大，常采用大弹簧拨叉结构或靠弹簧自身传动结构。

       1>大弹簧拨叉结构传动的特点。优点是弹簧不容易失效，弹簧无旋向要求，拨又传动可靠性高，可以承受较大轴窜和重载;缺点是结构较复杂，成本较高，轴的窜量对机械密封影响较大，且耐轴窜取决于拨差重合高度。

       2>弹簧自身传动结构的特点。优点是成本低，结构简单，轴的窜量对机械密封影响较小;缺点是传动可靠性不高，对弹簧有旋向要求，弹簧容易失效且承受载荷较低。

       综上考虑，采用大弹簧拨叉结构传动，且拨差重合高度大于总窜(8mm)。其余结构采用常规锅炉给水泵机械密封设计。

       高压锅炉给水泵轴封改造后运行效果

       高压锅炉给水泵P30301C机械密封改造开车后密封性能优良，轴封泄漏的问题得到彻底解决。鉴于填料密封改机械密封在P30301C的成功运用，对P30301A/B/D高压锅炉给水泵进行了同类改造，改造后设备运行优良，消除了轴封经常性泄漏故障。通过运行检验，机械密封的稳定运行时间达la以上，达到了预期目标。

       P30301A/B/C/D高压锅炉给水泵填料密封改机械密封的成功实现，彻底解决了轴封经常性泄漏故障，避免了脱盐水的流失，提高了泵效率，大地降低了维护保养的周期和频次，节省了大量的资金。并且因改造工作对设备无大的改动，仅需拆除填料函内件即可顺利实现改造。