循環泵在有機熱載體鍋爐系統的作用及維護

趙泓

【摘 要】本文通過對有機熱載體爐的運行原理進行深入分析以及對照鍋爐安全技術監察規程中對有機熱載體爐的要求，講述循環泵在有機熱載體爐系統中的作用及其維護的要點。

【關鍵詞】有機熱載體爐；循環泵；維護

循環泵是用來產生動力，強迫有機熱載體在有機熱載體爐、用熱設備及其管道系統中液相流動的機械設備，是有機熱載體爐液相供熱循環系統的心臟。但目前在設計、制造、安裝、運行、改造、甚至安裝監檢及定期檢驗過程中普遍存在對循環泵作用認識不足甚至忽視其功效現象。

《鍋爐安全技術監察規程》第11.4.5.1（2）條規定“循環泵的流量與揚程的選取應當保證通過鍋爐的有機熱載體最低流量不低于鍋爐允許的最小體積流量”實踐證明如不能保證受熱面管中有機熱載體的流速，液相爐中有機熱載體極易過熱分解、積碳、甚至失效。受熱面管中有機熱載體的流速關鍵取決于循環泵的流量及揚程，這要求在循環系統設計、安裝、改造中對循環泵選型時必須注意循環泵的輸送能力至少應比該有機熱載體爐額定流量大，目前循環泵的額定流量值一般取為有機熱載體爐額定流量值的110%以上。循環泵的工作揚程應能克服有機熱載體爐及整個循環系統管道設備的總阻力降，并有適當的富裕。同時由于循環泵連續處于高溫工作狀態，所以長期使用后循環泵的密封系統難免會發生磨損，漏油等故障。而循環泵作為整個循環系統的心臟，必須保持其工作的連續性和可靠性。因此在工藝流程中必須設有備用循環泵，以便在工作泵發生故障時，投用備用泵。《鍋爐安全技術監察規程》第11.4.5.1（1）條規定“液相傳熱系統以及液相強制循環節流減壓蒸發氣相系統至少應當安裝兩臺電動循環泵及冷凝液供給泵，在其中一臺停止運行時，其余循環泵或者供給泵的總流量應當能夠滿足該系統最大負荷運行的要求”目前發現在鍋爐安裝、改造、檢修及使用過程中對循環泵的作用不重視，存在較多問題。如①對循環泵必須具備規定的流量及揚程認識不足，在安裝及檢修循環泵時未能選購符合要求的循環泵。②所采用的備用循環泵的流量及揚程大大低于工作泵，備用循環泵電機功率更是遠遠小于工作泵電機功率。這樣做貌似可以節省部分投資（小泵、小電機、較小截面積的電線），但一旦工作泵損壞，啟用的備用循環泵因其流量及功率較小無法保證受熱面管中有機熱載體的流速。而損壞的工作泵在短時間內又無法修復，不合要求的備用泵長時間運轉對鍋爐及系統危害極大。③平時不注意對備用泵的檢修及維護，備用泵大多“帶病”甚至完全損壞。一旦工作泵損壞，備用循環泵根本無法滿足運行要求。④更有甚者不安裝備用循環泵或安裝的備泵是壞的（安裝的備泵僅僅是為了搪塞安裝監檢及定檢）。⑤在大功率鍋爐安裝時為了節省電線，只有工作泵接有電線。一旦工作泵損壞手忙腳亂將工作泵電線解下再接到備用循環泵上，這樣做不僅影響生產而且易導致鍋爐內有機熱載體“悶鍋”劣化。綜上所述要想保證有機熱載體爐循環系統心臟的可靠性，必須切實做到以下兩點。①無論工作泵還是備用泵其流量及揚程都必須滿足要求。②備用泵、工作泵僅僅是“時態”稱呼，在運行的泵稱為工作泵，停運的泵稱為備用泵。兩臺泵應定期輪換使用，并加強停運泵的檢修和維護。切實保證備用泵的有效性和即時性。

在運行過程中有機熱載體不可避免的會出現分解、積碳。同時在安裝及運行過程中會有異物殘留在循環系統中。這些有害物質不僅會進入鍋爐及用熱設備傳熱面，影響系統熱效率。同時還會堵塞管道，粘結在循環泵上嚴重影響泵的可靠運行。因此在循環泵上應裝過濾器，以便濾去殘渣和異物。必須注意過濾器必須安裝在循環泵的入口，只有這樣才可以直接防止殘渣和異物進入循環泵，而且由于循環泵的入口段壓頭大大低于出口段壓頭便于殘渣和異物的“捕獲”。同時為了保證過濾器的可靠性，應定期清理過濾器，清洗濾網。

為了防止突然停電導致的循環泵停止運轉后鍋爐內有機熱載體過度溫升，爐體蓄熱量較大的鍋爐宜采取雙回路供電、配備備用電源并且安裝循環泵停運保護裝置。本市某企業一臺有機熱載體爐循環泵停電保護裝置損壞，廠方管理及操作人員未能掌握循環泵停電保護裝置的功能確認方法，故一直未對該保護裝置加以修復留下了事故隱患。后來在運行中碰到循環泵忽然損壞停止運轉，而司爐工又未能及時察覺并采取有效措施。鍋爐鼓引風機在循環泵停轉的情況下照常運轉，導致“滯留”在鍋爐受熱面管內的有機熱載體迅速升溫劣化，最終爐管爆管引起火災，給企業造成了巨大損失。實際上循環泵停電保護裝置的功能確認非常簡單，只要在不啟動泵的情況下看鍋爐鼓引風機能否啟動便可完成其功能確認。在掌握了功能確認法后要加強對循環泵停電保護裝置的定期檢修和維護，以確保循環泵的可靠運轉。

在結束供熱或有特殊情況須停爐時，切忌在有機熱載體溫度降低后便關閉循環泵，必須在降低爐溫后才可關閉循環泵。因為停爐后即使有機熱載體降至了安全溫度，而此時鍋爐內部耐火磚及爐渣、灰焦溫度往往還在400-500℃以上，一旦循環泵停運，滯留在鍋爐內部爐管內的有機熱載體將無法循環冷卻，爐管內壁的油膜溫度將迅速升高，直致超過有機熱載體允許使用溫度，結焦失效。由于溫度控制及顯示儀表均安裝在有機熱載體爐外的進出口管道部分，而滯留鍋爐外部之進出口管道內有機熱載體由于循環泵停運不跟爐內高溫有機熱載體對流換熱其溫度將基本不產生變化。便會出現鍋爐內部爐管內的有機熱載體超溫失效，而鍋爐外部溫度顯示儀表顯示正常，超溫報警裝置無法動作（這就是上一節事故中當循環泵停運后，爐內有機熱載體過熱失效，而超溫報警及保護裝置未能動作的原因），如此停爐將導致系統內有機熱載體部分甚至完全失效，嚴重影響鍋爐安全運行。

大功率有機熱載體爐控制柜上往往裝有顯示循環泵電機電流的儀表，鍋爐操作及檢修人員應注意比較其電流值的變化。它不僅可直接判定循環泵及其電機工況，還可間接判斷循環系統出現了何種問題。如有經驗的技術人員可以通過其電流值的變化趨勢來判定是由于有機熱載體劣化，粘度加大導致循環泵電機負荷加大，電機電流偏高。還是系統內有機熱載體總量因泄漏缺損，泵的實際流量下降導致其電機電流值下降。以便盡快采取措施消除隱患。

綜上所述，循環泵對有機熱載體爐及其系統的安全可靠運行起著舉足輕重的作用，必須足夠重視并采取有效可靠措施，以確保其工況的穩定和可靠。

【參考文獻】

[1]郭元亮.TSG G0001-2012 鍋爐安全技術監察規程[S].

[2]楊麟.TSG G5002-2010 鍋爐水（介）質處理檢驗規則[S].

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