脫硫漿液循環(huán)泵故障與檢修

戈曉軍

脫硫漿液循環(huán)泵是熱電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)備中非常重要的設(shè)備之一，主要的功能是將吸收塔中的漿液不斷的循環(huán)，使煙氣中的二氧化硫完全被吸收。

脫硫漿液循環(huán)泵是從吸收塔底部抽石灰石漿液通過噴嘴霧化于煙氣中，使煙氣達(dá)到飽和狀態(tài)，也使進(jìn)入吸收塔內(nèi)部的煙氣溫度降低到60℃以下，以保護(hù)吸收塔內(nèi)部的玻璃鱗片和玻璃鋼等防腐材料不被高溫?zé)煔鈸p壞。泵應(yīng)將吸收塔漿池內(nèi)的吸收劑及石膏漿液循環(huán)送至煙氣冷卻器噴嘴，泵設(shè)計(jì)為由耐磨材料制成的離心葉輪泵。每臺(tái)泵出入口均設(shè)計(jì)和安裝有電動(dòng)蝶閥，入口設(shè)計(jì)安裝有可拆卸清洗的濾網(wǎng)，泵出入口均有防止振動(dòng)傳遞的膨脹節(jié)。管道和濾網(wǎng)均為碳鋼襯丁基橡膠，以增強(qiáng)防腐耐磨能力。

一、脫硫漿液循環(huán)泵的工作原理

1、密封壽命長(zhǎng)的原理

脫硫漿液循環(huán)泵在運(yùn)行時(shí)，葉輪的背葉片的離心作用使密封盒腔體中壓力降至負(fù)壓狀態(tài)，受負(fù)壓的吸力作用，球形彈性圈徑向膨脹，軸向收縮作用于靜環(huán)的頂推力下降，動(dòng)靜環(huán)之間的比壓降低，降低處于無壓接觸狀態(tài)下運(yùn)行，只有很少的磨擦，磨損極少。因此密封壽命很長(zhǎng)，而其它鋼絲彈簧頂推的機(jī)封則無法達(dá)到，這樣的效果(如果彈簧壓緊力低，則脫硫漿液循環(huán)泵內(nèi)壓力升高時(shí)流體外泄，若彈簧壓力增加，可防止高壓流體的外泄，但卻增加了動(dòng)靜環(huán)的磨擦，縮短了使用壽命，是一個(gè)很難處理的兩難選擇。)

2、開機(jī)不泄漏的原理

因?yàn)槭莾?nèi)安裝式機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力方向與液體的泄漏方向相反，液體受動(dòng)環(huán)離心力的排斥，不能外泄，加之密封部位的流體是負(fù)壓區(qū)，液體不會(huì)外泄。

3、停車時(shí)不泄漏的原理

停車時(shí)，葉輪停止旋轉(zhuǎn)，背葉片功能失去泵腔內(nèi)密封盒部位的流體由負(fù)壓轉(zhuǎn)換為常壓或高壓(水錘的作用)，液體壓力對(duì)球形彈性體的外球面產(chǎn)生匯壓作用，使球體徑向收縮，軸向伸長(zhǎng)頂推靜環(huán)的壓力增大，防止了液體外泄，脫硫漿液循環(huán)泵達(dá)到停車不泄漏的目的。

4、密封冷卻系統(tǒng)的設(shè)置和工作原理

球形雙端面機(jī)械密封和其它密封的冷卻系統(tǒng)不同點(diǎn)是：在同一組密封上設(shè)置了三套冷卻系統(tǒng)。一是內(nèi)冷卻系統(tǒng)通過泵腔內(nèi)的流體冷卻密封動(dòng)靜環(huán)；二是外置冷卻系統(tǒng)，通過外加(存)的冷卻水或油來冷卻密封；三是設(shè)置外導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)結(jié)合風(fēng)冷卻系統(tǒng)來冷卻密封。在安全功能上來說，內(nèi)外二套冷卻系統(tǒng)，只要有一套系統(tǒng)工作，密封就會(huì)安全工作。因此，脫硫漿液循環(huán)泵密封安全性優(yōu)于其它密封。

二、循環(huán)泵分系統(tǒng)故障因素及檢修對(duì)策

1、油系統(tǒng)故障及檢修對(duì)策

油系統(tǒng)主要起到潤(rùn)滑的作用，可以采用油潤(rùn)滑及脂潤(rùn)滑的方式，但比較而言，脂潤(rùn)滑的效果比較油潤(rùn)滑效果較差，效果只能達(dá)到油潤(rùn)滑效果的70%左右。當(dāng)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)使得系統(tǒng)的摩擦增加，使得元件磨損嚴(yán)重。針對(duì)該類故障，檢修人員應(yīng)定期更換密封件，檢查油系統(tǒng)是否出現(xiàn)滲漏問題，并定期添加潤(rùn)滑油或者潤(rùn)滑脂，且在天氣溫度較高的情況下潤(rùn)滑脂的消耗量會(huì)有所增加，應(yīng)定期維護(hù)，避免因油系統(tǒng)故障使得溫度升高，導(dǎo)致軸承損壞。

2、密封系統(tǒng)故障及檢修對(duì)策

在機(jī)械密封狀態(tài)下，密封水的水質(zhì)會(huì)影響密封效果。密封系統(tǒng)故障主要會(huì)使得密封效果降低，出現(xiàn)滲漏問題，影響系統(tǒng)元件的使用壽命。導(dǎo)致密封系統(tǒng)故障的主要原因是由于密封水中雜質(zhì)量較高，使得元件出現(xiàn)靜環(huán)磨損現(xiàn)象，如果工藝水中混合工業(yè)廢水，則會(huì)使得管路內(nèi)部出現(xiàn)污泥堵塞、淤積等情況，降低密封水回流壓力，漿液會(huì)倒流進(jìn)入到封水管中。

針對(duì)此類故障，應(yīng)保持密封水的干凈、整潔，加裝水表監(jiān)測(cè)流量，加裝過濾器阻隔雜質(zhì)，使得密封水回流管路徑流良好，避免出現(xiàn)斷流問題。同時(shí)，將機(jī)械密封水源與泵沖洗水源分離，可以避免壓力問題產(chǎn)生的回流故障。

3、漿液系統(tǒng)故障及檢修對(duì)策

循環(huán)系統(tǒng)濾網(wǎng)堵塞、進(jìn)口管和出口管堵塞等故障產(chǎn)生的主要原因是吸收塔漿液的濃度過高。超過飽和度的漿液會(huì)使得產(chǎn)生的石膏結(jié)晶吸附在結(jié)構(gòu)表面，并在過濾網(wǎng)等區(qū)域堆積，使得循環(huán)泵流量減少。長(zhǎng)期堆積堵塞會(huì)使得葉輪、泵體等出現(xiàn)故障，石膏濃度控制在15%左右為佳，可以避免堵塞問題，使得脫硫效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果監(jiān)測(cè)濃度與實(shí)際濃度不符合，也會(huì)使得結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)結(jié)垢問題。

針對(duì)此類故障，為保障系統(tǒng)運(yùn)行脫硫效率良好，應(yīng)在檢修環(huán)節(jié)重點(diǎn)檢查石膏漿液的濃度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，可定期采集樣本在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢驗(yàn)，核對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果是否符合。控制運(yùn)行參數(shù)可以避免出現(xiàn)漿液濃度過高所導(dǎo)致的漿液系統(tǒng)故障。

三、循環(huán)泵分區(qū)域故障因素及檢修對(duì)策

1、濾網(wǎng)故障及檢修對(duì)策

濾網(wǎng)區(qū)域故障主要表現(xiàn)在堵塞、穿體滲漏、腐蝕損壞、結(jié)構(gòu)開焊等幾個(gè)方面。入口處的濾網(wǎng)故障會(huì)使得循環(huán)泵堵塞、相關(guān)元件腐蝕等問題產(chǎn)生。導(dǎo)致入口濾網(wǎng)區(qū)域故障的因素較多，石膏結(jié)晶、鼓泡管碎裂、襯膠碎片產(chǎn)生等。循環(huán)泵入口濾網(wǎng)區(qū)域采用襯膠防腐措施，隨著使用時(shí)間的不斷推移，會(huì)導(dǎo)致襯膠的質(zhì)量會(huì)受到影響，出現(xiàn)局部損壞，影響到濾網(wǎng)的質(zhì)量。

針對(duì)濾網(wǎng)區(qū)域故障問題的產(chǎn)生，相關(guān)人員在檢修階段應(yīng)全面檢查故障問題產(chǎn)生的原因，了解故障因素。日常設(shè)備維護(hù)管理過程中，應(yīng)將石膏漿液的濃度控制在合理的范圍之內(nèi)，且采取停機(jī)檢修作業(yè)階段，應(yīng)預(yù)先將吸收塔內(nèi)的空氣排除干凈后，清除內(nèi)部的雜質(zhì)，避免出現(xiàn)雜物使得濾網(wǎng)堵塞。相關(guān)檢修人員應(yīng)定期檢查膠板材料的實(shí)際狀態(tài)，觀察其是否出現(xiàn)腐蝕、損壞等問題，如果出現(xiàn)損壞，重新制作襯膠，并根據(jù)作業(yè)環(huán)境溫度及濕度，避免襯膠因環(huán)境影響使得其出現(xiàn)故障。修復(fù)襯膠后應(yīng)安裝濾網(wǎng)，隨后開展襯膠的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，達(dá)到養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后方可注水。

2、電動(dòng)門故障及檢修對(duì)策

脫硫漿液循環(huán)泵的出入口電動(dòng)門故障是比較常見的現(xiàn)象，該類故障主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)卡頓、密封沖刷損壞、掉電等問題。電動(dòng)閥故障會(huì)使得滲漏問題產(chǎn)生，長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障和損壞。根據(jù)排污電動(dòng)門的故障因素及故障原理，如果進(jìn)入處存在較為大塊的雜質(zhì)，則會(huì)使得閥板出現(xiàn)卡澀、卡頓，使得電動(dòng)門無法正常關(guān)閉。如果執(zhí)行器未做好定位工作，會(huì)使得力矩產(chǎn)生變化，導(dǎo)致掉電問題產(chǎn)生。封面損壞主要在長(zhǎng)期漿液沖刷的情況下，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)磨損，無法關(guān)閉出現(xiàn)滲漏問題。

針對(duì)該類故障問題，應(yīng)優(yōu)化泵沖洗水結(jié)構(gòu)，靠近閥門處安裝可以避免漿液泵在停運(yùn)后出現(xiàn)漿液沉積等問題。5臺(tái)漿液循環(huán)泵在系統(tǒng)中共用一個(gè)母管，且距離母管較遠(yuǎn)的位置更加容易出現(xiàn)沉積問題。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)、縮短閥門距離的方式，可以避免因停運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致漿液沉積問題的產(chǎn)生。通過在循環(huán)泵入口位置添加濾網(wǎng)的方式，控制濾網(wǎng)孔參數(shù)在10cm×10cm左右，避免大塊雜質(zhì)通過卡澀電動(dòng)閥。相關(guān)檢修人員應(yīng)定期做好閥門的限位核對(duì)及定位工作，避免偏差問題產(chǎn)生使得電動(dòng)閥出現(xiàn)故障。

3、軸承箱故障及檢修對(duì)策

軸承箱故障主要表現(xiàn)在螺栓斷裂、溫度超標(biāo)、異常振動(dòng)和滲漏故障等幾個(gè)方面。導(dǎo)致上述故障產(chǎn)生的主要原因是由于軸承長(zhǎng)期傳動(dòng)導(dǎo)致的骨架油封出現(xiàn)磨損問題，螺栓的強(qiáng)度無法匹配工作要求，導(dǎo)致螺栓破裂。軸承游隙不合理的情況下，過大或者過小均會(huì)使得端蓋位置產(chǎn)生滲漏。葉輪在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中出現(xiàn)磨損，出現(xiàn)異常振動(dòng)，如果軸承箱內(nèi)出現(xiàn)異物，也會(huì)導(dǎo)致異常振動(dòng)產(chǎn)生。

針對(duì)上述故障，檢修人員應(yīng)觀察故障原因，判斷故障因素。如果出現(xiàn)密封問題，則應(yīng)更換骨架油封，如果螺栓斷裂則應(yīng)更換高強(qiáng)度的螺栓。檢查軸承間的游隙是否合理，并縫隙調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確保軸傳動(dòng)量良好。定期清洗軸承箱，避免出現(xiàn)異物使得結(jié)構(gòu)故障問題產(chǎn)生。

4、泵葉輪破碎故障及檢修對(duì)策

泵葉輪故障問題主要表現(xiàn)在葉輪磨損、葉輪破裂、葉輪異常聲響等幾個(gè)方面。導(dǎo)致上述問題產(chǎn)生的主要原因是由于長(zhǎng)期在惡劣工況下運(yùn)行所導(dǎo)致。如果爐內(nèi)的煤硫分、灰分的控制不夠嚴(yán)格，采用摻燒作業(yè)方式，會(huì)使得硫分呈現(xiàn)出上下波動(dòng)的狀態(tài)，會(huì)影響到脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。如果漿液的濃度和密度不合理，pH值較低，也會(huì)導(dǎo)致葉輪磨損加劇，使得腐蝕問題產(chǎn)生。

針對(duì)泵葉故障問題，應(yīng)從源頭把控工藝參數(shù)。相關(guān)檢修人員應(yīng)合理優(yōu)化工作，加強(qiáng)入爐煤數(shù)據(jù)檢驗(yàn)工作，做好煤分配比作業(yè)，按照脫硫系統(tǒng)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，避免超出系統(tǒng)處理能力的情況出現(xiàn)。檢修人員可以在漿液向旁邊增設(shè)加入石灰石粉的液相，做好補(bǔ)充作業(yè)，并增設(shè)噴流層，確保脫硫能力良好。

5、進(jìn)出口故障及檢修對(duì)策

進(jìn)出口位置的故障主要表現(xiàn)在管道腐蝕、墊片損壞等方面。由于脫硫循環(huán)作業(yè)過程中管道的大小頭位置會(huì)長(zhǎng)期遭受沖刷，使得管道出現(xiàn)腐蝕問題，且墊片材料出現(xiàn)老化、形變等問題，也會(huì)使得進(jìn)出口區(qū)域出現(xiàn)管道腐蝕、墊片損壞問題。

針對(duì)上述故障，檢修人員應(yīng)檢查循環(huán)泵出口大小頭的尺寸是否良好，并定期更換進(jìn)出口位置大小頭元件，定期更換墊片可以避免老化問題對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響。

四、循環(huán)泵故障檢修保障措施

1、日常運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)

脫硫漿液循環(huán)泵故障檢修工作開展應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，按照脫硫漿液循環(huán)泵運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)工藝和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，日常監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)是否在合理的范圍內(nèi)，判斷是否存在故障隱患，從而開展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢修工作。例如，吸收塔漿液密度應(yīng)保持在1000kg/m³以下，進(jìn)口SO2濃度應(yīng)控制在2800mg/m³左右，CL-濃度應(yīng)控制在10g/L左右，泵體振動(dòng)參數(shù)水平應(yīng)控制在0.1mm以內(nèi)，垂直應(yīng)控制在0.05mm以下，軸向振動(dòng)應(yīng)控制在0.05mm以內(nèi)，吸收塔pH值在正常硫分下應(yīng)控制在5.5左右。如果循環(huán)泵的運(yùn)行超出標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)導(dǎo)致循環(huán)泵出現(xiàn)相關(guān)故障問題，檢修人員應(yīng)定期檢查循環(huán)泵各結(jié)構(gòu)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并根據(jù)參數(shù)異常結(jié)果，采取針對(duì)性的檢修措施。

2、日常巡檢工作開展

日常巡檢工作的開展是保障脫硫漿液循環(huán)泵長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵手段，檢修人員通過巡檢工作的開展可以查找危險(xiǎn)源、及時(shí)找出故障隱患。電廠派遣專門技術(shù)人員做好設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)記錄及分析工作，按照監(jiān)督要求按期檢查?統(tǒng)排放相關(guān)指標(biāo)是否符合要求。在具體管理中落實(shí)責(zé)任管理制度，采用專項(xiàng)、專人負(fù)責(zé)的管理模式提高檢修人員在故障隱患排查、故障分析工作中的積極性。例如，日常巡檢工作要求檢修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患，根據(jù)漿液循環(huán)泵的作業(yè)工況、設(shè)備使用要求、運(yùn)維說明書等開展設(shè)備維護(hù)工作。根據(jù)檢修周期、檢修工藝、驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行巡檢工作。檢查葉輪裝配間隙、螺栓緊固程度、潤(rùn)滑系統(tǒng)、進(jìn)出口、漿液密度等是否符合標(biāo)準(zhǔn)，通過檢修工作的規(guī)范性開展減少故障隱患。

3、優(yōu)化循環(huán)泵工藝參數(shù)

工況是導(dǎo)致脫硫漿液循環(huán)泵系統(tǒng)故障問題產(chǎn)生的主要因素，長(zhǎng)期在惡劣的工況下運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)元件、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的故障。因此，優(yōu)化循環(huán)泵工藝參數(shù)是從源頭上減少故障問題產(chǎn)生的舉措。檢修人員應(yīng)充分利用自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行。合理配煤、控制燃煤含硫量，增加相關(guān)配套設(shè)施，如石灰石漿液箱、噴淋層等。通過脫硫系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化及調(diào)整，可以起到優(yōu)化工藝、減少故障因素的作用，同時(shí)可以增加一路濕排渣用水系統(tǒng)，根據(jù)濃度實(shí)際情況排放脫碳廢水，起到改善漿液腐蝕性的作用，使得脫硫廢水可以正常排放。檢修人員根據(jù)工藝參數(shù)不斷優(yōu)化運(yùn)行工藝，提高系統(tǒng)的處理能力，可以起到預(yù)防故障、科學(xué)檢修的作用。

來源：除灰脫硫脫硝技術(shù)聯(lián)盟

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