питательный насос в котельной

Когда говорят про котельное оборудование, все сразу вспоминают котлы, горелки, может, деаэраторы. А про питательный насос часто думают в последнюю очередь, мол, обычная помпа. Вот в этом и кроется главная ошибка. На деле, это один из самых нагруженных и критичных узлов. Его отказ — это не просто остановка, это риск серьезных аварийных ситуаций, вплоть до ?сухого? хода котла. Мне не раз приходилось сталкиваться с последствиями, когда на этот агрегат смотрели как на второстепенный. Давайте разберемся, почему это не так.

Что на самом деле делает питательный насос и где он ?ломается?

Задача проста только на словах: подать питательную воду в котел под необходимым давлением, превышающим давление в барабане. Но если копнуть глубже, начинаются нюансы. Вода эта — деаэрированная, горячая (часто 105-150°C), и насос должен работать практически непрерывно. Основные проблемы начинаются с кавитации. Многие думают, что раз NPSH (кавитационный запас) по паспорту соблюден, то и ладно. Однако на практике всасывающий тракт — это не только насос, но и трубопроводы, арматура, деаэратор. Любое засорение сетки на всасе, неоптимальный режим работы деаэратора — и появляется кавитация. Сначала тихая, потом шумная. И она съедает рабочие колеса и уплотнения с удивительной скоростью.

Второй бич — это уплотнения. Сальниковые уплотнения на горячей воде — это постоянная головная боль, подтекания, регулировки. Более современные торцевые (механические) уплотнения требуют безупречного качества подпиточной воды. Малейшая взвесь, окалина — и они выходят из строя. Я видел случаи, когда после ремонта трубопроводов забывали как следует промыть систему, и новые уплотнения на насосе не прожили и недели. Это вопрос культуры эксплуатации всей водоподготовки.

И третий момент — резервирование. Часто ставят два насоса, один рабочий, один резервный. А потом годами не запускают резервный. И в момент аварии он банально не запускается — ?прикипел?, заклинило от долгого простоя. Резерв должен быть ?горячим?, его нужно регулярно, хотя бы раз в месяц, выводить в работу. Это азбука, но ей часто пренебрегают в погоне за экономией на ?лишних? пусках.

Из практики: случай с перегрузкой по току

Хочу привести пример из личного опыта, не самый катастрофичный, но показательный. Работал на одной ТЭЦ с котлами среднего давления. Питательные насосы — многоступенчатые, секционные. Внезапно на одном из рабочих насосов начались периодические отключения по перегрузке электродвигателя. Давление и температура на входе в норме, расход стабильный. Первая мысль — проблема с электродвигателем или с кабелем. Проверили — все в порядке.

Стали разбираться глубже. Оказалось, что за несколько месяцев до этого меняли напорную арматуру на общем коллекторе после насосов. Поставили задвижку с другим коэффициентом местного сопротивления, более высоким. Вроде мелочь. Но это привело к тому, что рабочая точка насоса сместилась в область более высокого напора при том же расходе. Насос стал работать ближе к закрытой характеристике, где потребляемая мощность выше. Его двигатель и так был выбран ?впритык?, без запаса. В итоге — периодические срабатывания защиты при колебаниях напряжения в сети. Решение было простым — заменили арматуру на более оптимальную, но поиск причины занял время. Вывод: любое изменение в системе, даже далеко от насоса, может повлиять на его работу.

Связь с другими системами: где искать ?неочевидные? причины

Работа питательного насоса неразрывно связана с состоянием деаэратора и системой ХВО (химической водоочистки). Плохая деаэрация — значит, в воде будет растворенный кислород. Это прямая дорога к питтинговой коррозии проточной части насоса и труб котла. Видел фотографии разъеденных рабочих колес — зрелище не для слабонервных. И виноват в этом часто не насос, а деаэрационная колонка, не выходящая на режим из-за неисправных клапанов или недостатка пара.

Другая история — качество химочистки. Если после натрий-катионитных фильтров или системы обратного осмоса идет ?проскок? солей жесткости, то в горячей питательной воде начинается интенсивное солеотложение. Оно может происходить прямо в корпусах насоса, особенно в застойных зонах, нарушая балансировку и геометрию проточной части. Один раз столкнулся с тем, что насос начал сильно вибрировать. После разборки обнаружили твердые отложения солей на внутренних поверхностях. Пришлось чистить, и, конечно, пересматривать режимы регенерации фильтров.

И нельзя забывать про систему смазки подшипников. Кажется, мелочь. Но для крупных насосов с принудительной циркуляцией масла отказ маслонасоса или засорение фильтра тонкой очистки приводит к перегреву и задирам подшипников за считанные минуты. Контроль за этой ?вспомогательной? системой должен быть таким же строгим, как и за основной.

Про запасные части и ремонт: почему нельзя ставить ?что попало?

Когда насос все-таки выходит из строя и требуется ремонт, встает вопрос о запчастях. Здесь экономия — самый ложный путь. Неоригинальные рабочие колеса, уплотнительные кольца, валы могут не соответствовать по материалу, балансировке, допускам. Ставишь такое — и насос либо сразу не выходит на параметры, либо издает странный шум, либо ресурс его падает в разы. Это касается всего роторного оборудования, будь то насос или турбина.

Кстати, о турбинах. Я знаю компанию, которая как раз глубоко понимает важность качества для ответственных вращающихся механизмов. Это ООО Чэнду Нэнцзе Экологические Технологии (их сайт — western-turbo.ru). Они специализируются на производстве и поставке запасных частей для турбин и турбокомпрессоров, включая лопатки. Их экспертиза охватывает и котлы, и вспомогательные системы. Важен их подход: они работают с критическими системами, где надежность — не пустое слово. Для питательного насоса, по сути, нужен такой же вдумчивый подход к материалам и точности изготовления, как и для лопаток турбины. Потому что последствия отказа схожи по масштабу — остановка всего энергоблока.

При капитальном ремонте насоса нужно обязательно проверять соосность вала, биения, состояние посадочных мест. Часто после сборки на месте требуется центровка с приводным электродвигателем. Это кропотливая работа, которую нельзя выполнять ?на глазок?. Неправильная центровка — источник вибраций, которые разрушают уплотнения и подшипники.

Вместо заключения: несколько коротких, но важных наблюдений

Итак, что в сухом остатке? Питательный насос — это не обособленный агрегат. Это узел в сложной системе: деаэратор — насос — котел. Проблемы в нем часто являются симптомами неполадок в других местах (ХВО, деаэрация, паровая часть).

Его диагностика должна быть регулярной: вибрационный контроль, контроль температуры подшипников и сальниковых уплотнений, анализ потребляемого тока. Тренды этих параметров часто говорят больше, чем разовые замеры.

И главное — персонал. Машинист или слесарь, который слышит малейшее изменение в звуке работы насоса, который знает, как ?ведет себя? его агрегат в разных режимах, — это бесценно. Ни одна автоматика не заменит этого опыта. Поэтому так важно не просто гоняться за новым оборудованием, но и сохранять преемственность знаний на площадке. Ведь в конечном счете, надежность котельной складывается из мелочей, и исправный питательный насос — одна из самых важных таких ?мелочей?.