了解锅炉循环泵与换热站循环泵的布置

启动循环泵概述：

启动循环泵作用是推动炉水循环；一般布置在布置在贮水罐下部上；由一个单级混流泵和一个湿定子感应电机组成。

炉水泵的主要部件：

炉水循环泵主要特点：

泵结构特点：泵与电机结合成一整体，没有轴封；耐水的绝缘电缆作为绕组且浸没在高压冷却水中；高压冷却水既是轴承的润滑剂又是轴承的冷却介质。

泵的隔热体：缩小面积的轴颈，阻止热传导，通过自然散热；隔热挡圈将高温炉水与电机腔内的冷却水隔开，阻止热水扩散，并防止杂物进入电机。

炉水循环泵的冷却水系统：

炉水循环泵电机腔式注水排气：

注水目的：

(1)排除炉水泵马达腔室内的空气，防止：轴承损坏、绕组绝缘破坏；

(2)防止气泡破裂时高温炉水倒入马达腔室；

(3)阻止杂物和强酸、强碱进入马达腔室；

(4)如低压冷却水破坏或高压冷却水泄漏，可用冷的冲洗水从电机底部注入。

何时注水：

(1)锅炉上水前注满水；(2)锅炉点火时保持连续注水，分离器升压到0.7MPa停止注水；(3) 锅炉热炉放水前，应投入电机腔室注水；(4)在煮炉和酸洗时连续冲洗；(5)锅炉氮气保养后。

炉水循环泵注水排气操作步骤：

1、注水管路冲洗：

(1)注水水源确定：一般为凝结水，高压给水是在高压冷却水泄露情况下使用。水质要求：PH-7~9，颗粒物≤5mg/L,电导率≤10μs/cm；

(2)检查注水管路阀门，按凝结水注水进行阀门开关操作；

(3)先对整个注水管路冲洗，由注水管路疏水一、二次阀排放，直至水质合格；

(4)再对注水过滤器进行冲洗，由过滤器疏水一、二次阀排放，直至水质合格；

(5)投入注水过滤器后对整个注水管路继续冲洗，直至水质合格，冲洗流量4L/min。

2、电机注水：

(1)确认注水水质合格，注水冷却器后温度≤49℃,最低不能小于4℃；

(2)调整注水一、二次阀开度使注水流量为2L/min； (3)开启电机腔室注水双联阀进行注水。

(4)泵壳疏水管路有水连续排出，疏水水质合格后关泵壳疏水一、二次阀。

(5)对电机冷却器高压水进口放气孔处进行放气。

(6)关闭电机腔室注水双联阀，并上锁挂禁止操作警告牌。

注意：锅炉启动循环泵电机注水结束后，锅炉才能上水，禁止通过泵侧向电机腔室进水。

3、酸洗时连续注水：

(1)在煮炉和酸洗时建议连续冲洗——防止有害液体或固体进入电机；

(2)先用低压注水注满电机腔室；

(3）然后把注水流量控制在3.8l/min维持连续注水。

注意：此时要保证注水压力超过泵进口压力约0.7MPa，锅炉有压力时注水都要满足这个条件。

炉水循环泵启动：

1、启动条件满足：

(1)电机绝缘应≥200MΩ或符合电阻曲线图，电机核相正确；

(2)确认注水结束，贮水箱水位达到+11.5m以上；

(3)开启锅炉启动循环泵过冷水电动隔离阀；

(4）确认暖管管路隔离阀已开启，针形阀在合适开度，暖管电动总阀在关闭位置；

(5)将其它有关阀门操作到启动位置。

(6)电机腔室温度低于60℃；

(7)低压冷却水流量不低；温度低于2℃，禁止启动。

(8)任一给泵运行；

(9)无跳泵条件存在；

(10)无电气故障信号。

2、点动排气及启动：

(1)第一次：点动泵5秒，确认电机转向正确，电机电流回落正常；

(2)第二次：10分钟后再点动电机5秒，确认泵进出口压差达到0.33MPa，电机电流正常；

(3)第三次：再停泵10分钟后，重复进行第（2）步操作（备用时不执行）；

(4）停泵10分钟后，启动循环泵；检查泵出入口压差正常，电机线圈温升正常，就地检查泵运行正常；

(5)点动排气三次，将聚积在泵体及高压冷却水系统中的空气逸出（备用时2、3不执行）。

炉水循环泵停止：

1、停止条件：

(1)检查机组负荷已超过300MW，或锅炉已熄火；

(2)确认启动系统贮水箱水位处在较低位置（熄火时高位）；

(3)停止锅炉启动循环泵运行。

2、停泵后操作

(1)确认出口流量调节阀和出口隔离阀关闭，关闭最小流量阀；

(2)检查过冷水调节阀关闭，确认暖管电动总阀开启；

(3)确认启动系统贮水箱到二级减温水电动阀联锁正常；

(4）泵壳体温度＜60℃后，才允许隔离电机冷却器的冷却水；

(5)锅炉放水结束，泵壳完全疏水后，根据需要才允许电机腔室放水。

炉水循环泵故障处理：

一、循环泵跳闸：

1、跳闸原因：

(1)泵电机腔室温度高达65℃；

(2)泵运行60s后，最小流循环阀全关且出口电动阀全关或调节阀阀位小于5%，延时5秒；

(3)泵进口电动阀全关；

(4)启动分离器贮水箱水位低至0.5m；

(5)电机电气保护动作；

(6)锅炉指令＞21％，泵流量360调节阀全关且校正后汽水分离器贮水箱液位低于5m，延时30s。

2、跳闸后处理

(1)调节给水维持省煤器进口最小给水流量，防止MFT动作；

(2)检查启动分离器贮水箱水位变化趋势，确认361阀动作正确；

(3)如因电机温度跳闸，应等电机温度高故障消除后才能启动；

(4)如因贮水箱水位低引起，应调整水箱水位至正常后启动泵；

(5)如因湿干态转换引起停泵，应检查确认转热备后的状态。

二、电机腔室温度高

1、原因：

(1)闭式冷却水量减少或中断；

(2)电机高压冷却水泄漏，导致泵壳内的高温水窜入电机；

(3)电机底部冷却水进口内置过滤网严重脏污；

(4)冷却器高压水侧堵塞。

2、温度高处理：

(1)尽快恢复低压冷却水的正常供给，再次启动泵需使电机温度降到38℃以下；

(2)高压冷却水泄漏应投入电机腔室高压连续注水；

(3)若泵壳内高温水大量窜入电机，应立即停止泵运行，关闭其进、出口阀，避免泵电机彻底损坏；

(4)内置滤网脏污及冷却器堵塞，联系检修停运泵后进行清洗。

换热站循环泵的布置：

集中供热系统中换热站是供热网路与热用户的连接场所。它的作用是将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要，
进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。目前供热行业大多用到的是间接换热站，将热源与热用户分隔为一级和二级热力系统。该换热站就是热源通过一级管网输送来的高温高压热水进入换热器将二级管网中的热用户系统回水加热，经换热器加热的二级管网热水沿热水供应网路的供水管，输送到各用户，系统中设置热水供应循环水泵和循环管路，
使热水能不断地循环流动，达到供暖的目的。在该系统中形成相对独立的两套循环系统。

换热器与循环泵的布置方案

换热站内的主要设备是换热器、循环水泵、水处理设备、补水定压设备及对管路流量、热量的调节控制设备。站内最关键的设备就是换热器和循环泵。换热器负责一、二级管网的热交换；
循环泵负责用户系统的回水加压，以满足热水供至管路终端用户。根据以往的工作经验，循环水泵一般可以有两种布置方式。布置方式一是对于热用户来讲放置在换热器前端，如图（一）所示；布置方式二是对于热用户来讲放置在换热器后端，如图（二）所示。换热站二级管网的工作原理分别是：

循环泵放置在换热器前端，即在热用户系统中放热后的回水进入换热站，先行流经循环泵，对水流进行加压处理后，低温回水再经过换热器与一级管网的高温高压热水进行热量交换，变成符合热用户系统温度和压力的供水，经过流量调节和分配，输送到不同的热用户室内系统。

循环泵放置在换热器后端，即在热用户系统中放热后的回水进入换热站，先行流经换热器，低温回水经过换热器与一级管网的高温高压热水进行热量交换，再进入循环泵，对水流进行加压处理后，变成符合热用户系统温度和压力的热用户供水，经过流量调节和分配，输送到不同的热用户室内系统。

根据这两种方式的不同布置，对于换热站的系统运行及热用户的供热效果有什么样的影响呢？我们一起来分析一下：

对于方式一，热用户的低温低压回水先行进入循环泵，则对于循环泵的温度要求较低，只需考虑系统的总阻力，能够满足最末端用户的需求即可，循环泵出口的压力值为系统中的压力最高点，由于一般的板式换热器对水流产生一定的流动阻力，当用户回水经过换热器后，即可消减部分压力，换热站出口及热用户入口的水压相对低一些，对于热用户室内系统来说，运行压力较低，可很好的保

证散热设备的正常运行和稳定的压力。但对于换热器的要求相对提高，由于加压的回水对于换热器的冲击，换热器二次侧所承受的压力较大，对换热器的耐压等级和密封垫有较高要求。其水压图如图（三）所示。如图中所示，AB段是用户回水先经过循环泵后加压后的水压线，BC段为经过换热器的一个压降过程，CD段为换热站出口至用户入口系统的压降情况，DE段为用户室内系统的压降，EF段为经过用户系统放热后的回水水压线。

图三

对于方式二，二级回水在热用户室内系统及管路中放热后，沿途损失了大部分压力，此时低温低压回水进入换热器，流经换热器的流速较低，要克服换热器内的阻力，就必须保证回水在进入换热器前至少还要保持必要的压力，这就意味着，水流在热用户系统中必须保持一个较高的压力，以保证回到换热站后顺利流经换热器，对于承压能力较低的热用户系统是很危险的，难免会有散热器爆裂或滴冒跑漏的问题。但对于换热器的压力冲击较小，便于换热器的维修保养和延长使用寿命。经换热后的水流进入循环泵加压后，给

热用户供出。其水压图如图（四）所示。

如图中所示，AB 段为用户回水进入换热站的水压线，BC 段为回水先经过换热器后的压降， 后经过循环泵的加压至D点，DE段为换热站出口至用户入口系统的压降情况，EF段用户室内系统的压降，FA段为经过用户系统放热后的回水水压线。

经过两个水压图的比较，可以清晰的看到，系统的最低压力均为10米，而最高压力点在方式二中增加到90米，且对于用户系统来说系统中始终保持一个较高的压力，用来克服进入换热站后顺利流通换热器的阻力，对用户系统的压力等级要求较高。

综上所述，结合换热站运行情况的分析比较后，总结出换热站内循环泵放置在换热器出口处存在以下弊端：

（1）二级网循环水先流经换热器，再经过循环泵，使循环泵长期处于高温运行状态中，对水泵的寿命会有较大影响。

（2）由于水温较高，循环泵入口处的汽化压力会降低，使此处的水极易产生汽化，导致水泵叶轮产生汽蚀现象，影响水泵的工作性能，不利于安全运行。

（3）补水系统的定压点在循环泵的入口处，由于补水温度低，循环水温度高，过大的温差会造成较大的水流冲击，不利于运行的安全和稳定。

（4）由于循环水经过循环泵加压后直接输送至热用户端，对于用户系统来说，须承受较高的系统压力， 对用户系统的运行维护及寿命都有一定影响。

优化应用：

循环泵到底放置在系统的什么位置比较合理呢？

方式一在目前是比较常用的一种布置方式，普遍适用于各种采暖系统中，最适合用于承压能力低的暖气片系统换热站中，但对于楼层较高的高层住宅铸钢暖气片系统不是很理想，由于高层住宅系统的补水定压压力较高，而一般的定压点都在循环泵的入口处，则循环泵出口的压力很高，有的系统能达到1.0MPa，此时的高压回水进入换热器对于换热器的压力冲击是很大的，可以考虑采用方式二的布置原则，铸钢暖气片的承压能力相对较高，一般能够达到1.0MPa，完全能够满足系统的运行压力。方式二可以用于低温热水地板辐射采暖系统的换热站中，二级回水经过换热器后的温度一般在60℃以下，这个温度对于循环泵的寿命影响相对较小，对于由于高温热水所带来的弊端有所减少，因此可以采用。

结论：

综上所述，根据不同的采暖系统和供暖方式采用不同的布置形式，方式一可普遍用于大多数采暖系统换热站中，方式二可用于高层建筑高区的铸钢暖气片采暖系统、低温热水地板辐射采暖系统的换热站中。

本段作者：黄建春。

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