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    鍋爐給水應用中的分體式電磁流量計故障原因分析

    發布時間:2019-11-05  發布作者:

    摘要:鍋爐分體式電磁流量計故障,入口壓力波動,有異響,電流波動,對分體式電磁流量計進出口管系、泵本體檢査、進口裝置氣蝕余量計算檢測,找出泵必須氣蝕余量大于有效氣蝕余量的故障原因。
    0前言
    某有色金屬冶煉、公司錚冶煉109曠沸騰蠟燒爐系統,該系統配套30t、4.0MPa余熱鍋爐一臺,該余熱鍋爐為強制循環鍋爐,供水采用兩臺多級分體式電磁流量計,把鍋爐用除鹽水從除氧器內打到余熱鍋爐汽包內,然后由強制循環泵將除鹽水在鍋爐內循環。該公司在系統裝備升級過程中,對故障率高的分體式電磁流量計進行裝備升級,更換了一臺新分體式電磁流量計(更換廠家)。安裝試運行,發現分體式電磁流量計進口壓力波動較大,泵運行電流也存在波動,且泵進口有疑似氣蝕的異響,泵的實際運行狀態已經影響到系統的平穩運行。針對分體式電磁流量計出現的故障,從系統給水工藝參數、泵進出口管系、泵本體檢查、進口裝置氣蝕余量計算檢測等方式,來查找故障根源,徹底解決分體式電磁流量計故障,保證系統平穩運行。
    1鍋爐分體式電磁流量計技術參數及進口裝置參數
    泵進口管系設置情況分體式電磁流量計供水水源由一臺大氣式熱力常壓除氧器提供,除氧器中心液位至分體式電磁流量計進口中心高度為9.5m。除鹽水溫度:101~105吧。供水管徑:DN125,管路中有90。彎頭7個,DN125截至閥2臺,Y型過濾器1臺,泵進口為DN80。
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    2鍋爐分體式電磁流量計的故障現象
    本次新采購分體式電磁流量計配置了Y型過濾器,設備安裝后,調試運行,出現泵進口壓力波動較大,平衡管壓力波動大,泵進口有水抽空的異響,F在將新采購分體式電磁流量計與原使用分體式電磁流量計運行情況統計如表1所示。
    3故障原因分析與排查
    3.1泵進口管系堵塞檢查
    新泵安裝是在系統大修期間安裝的,大修期間我廠安排對除氧器進行檢查維護,對除氧器內部絲網及箱體進行檢查清理,同時因為新泵進出口尺寸與原進出口管道不符,對管道進行改造。根據故障現象,初步判斷疑似泵進口有堵塞,因此對大修期間施工檢查項目進行檢查確認是否有堵塞:(1)打開除氧器集水槽人孔進行檢查,未見排水口處有堵塞;(2)對除氧器至泵進口管道檢查,并未見管道有堵塞情況。(3)檢查管系上的閥門未出現有開關不到20191105090701.jpg位現象,閱門排水順暢,因此排除進水裝置有堵塞情況。
    3.2泵進口管系阻力檢查
    分體式電磁流量計進口壓力偏低,并有較大波動。經過進一步核算設備相對位置高差,及實際檢測泵入口水壓,懷疑廠家新配置的過濾器阻力較大。我們現場對過濾器進行拆解檢查,對比新舊過濾器,廠家提供的過濾器與我廠原使用的過濾器結構設計上存在差別。新采購泵廠家提供的過濾器設計不合理:新配置過濾器濾筒直徑相對過濾器主管直徑小的多,致使水在經過濾筒時出現截流現象,造成阻力增大,同時在濾筒人口處原使用的過濾器為流線性設計,阻力較小。新舊過濾器對比可知,新過濾器阻力要大于舊過濾器。
    20191105090710.jpg
    因此將新過濾器拆除,暫用直管替代,具備條件后,泵啟動調試,分體式電磁流量計進口壓力波動略有減小,泵進口有水抽空的異響聲音略降低,但泵的故障情況未見明顯好轉。
    3.3泵現場運行狀態檢測分析
    新采購泵經廠家現場查看運行情況后,認為目20191105090701.jpg前泵的運行狀態仍具備正常運行條件,決定讓泵在工位繼續運行,要求操作人員加強設備巡檢。泵在工位正常運行了兩個月,期間泵的運行情況故障現象未見異常惡化或好轉,但泵的運行電流由230A逐漸增大至240~250A,運行兩個月后,突然出現流量降低,電流過大,隨即跳閘。倒運后檢查發現泵的竄動量為7.5mm,泵的要求工作竄動量不大于4.5mm,同時對泵軸活動間隙用百分表檢測:傳動端間隙為0.7mm,非傳動端為0.25mm,要求上下間隙;;;:0.6mm。隨對泵體進行解體檢查:(1)發現平衡盤磨損嚴重,(2)對泵體解體后發現首級葉輪有氣蝕的麻點,(3)葉輪口環有磨損。根據內部磨損及現場出現的故障,疑似泵體出現氣蝕。
    3.4泵的氣蝕原因分析排查
    氣蝕余量分為有效氣蝕余量和必須氣蝕余量,有效氣蝕余量是指泵在吸人口處,單位重量液體所具有的高于氣化壓力Pv的富余能量,用NPSHa表示。必須氣蝕余量是由泵吸入口到達壓力較低處的壓力降值,用NPSHr表示,有效氣蝕余量由裝置系統決定,與泵本身無關,而必須氣蝕余量由泵本身的性能決定。為保證泵不發生氣蝕現象,要求NPSHa大于NPSHr,并且要超過0.3m。
    新采購泵與原使用泵對比:新采購分體式電磁流量計必需氣蝕余量為6.5m,原使用泵汽蝕余量為2.5m,兩泵必須汽蝕余量相差較大。結合泵出現的故障現象,懷疑泵有氣蝕現象。重新核算泵的氣蝕情況。取泵正運行時,入口裝置的運行參數:除氧器(除鹽水)溫度:103.5吧,壓力30.4kPa,除氧器液位至泵進口高度為9.5m,泵進口壓力為0.09MPa。因泵人口壓力為表顯壓力,存在誤差,采用校正好的壓力變送器對運行泵的和備用泵的入口進行測量,測量值均為0.09MPa。
    企業微信截圖_20191105090740.jpg
    裝置有效氣他余量NPSHa>泵的必需氣蝕余量NPSHr,而且相差超過lm。理論上不存在氣蝕現象。
    結合廠家技術人員,對泵返廠做性能測試,重點測試泵的必須氣蝕余量。經對泵體必須氣蝕余量進行測試,測試結果為7.33m,所以可知造成泵體出現氣蝕現象的原因為:泵體的實際必須氣蝕余量NPSHr>泵裝置人口的有效氣蝕余量NPSHa。
    3.5采取措施
    (1)泵廠家對泵進行改造,降低泵的必須氣蝕余量,保證氣蝕余量NPSHr<6.5m。
    (2)在廠家改造期間,分體式電磁流量計使用要求:除鹽水溫度保持低于102℃,盡量提高除氧器壓力。
    4結語
    分體式電磁流量計作為鍋爐運行的重要輔機,在設備選型時一定要提供準確的設備參數,如除氧器高度、壓力,除鹽水溫度等,同時對泵廠家提供的必須氣蝕余量進行理論計算核實,避免因為選型不對造成設備無法正常運行。

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