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，使煙氣達到飽和狀態(tài)，也使進入吸收塔內(nèi)部的煙氣溫度降低到60℃以下，以保護吸收塔內(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)計為由耐磨材料制成的離心葉輪泵。每臺泵出入口均設(shè)計和安裝有電動蝶閥，入口設(shè)計安裝有可拆卸清洗的濾網(wǎng)，泵出入口均有防止振動傳遞的膨脹節(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、密封壽命長的原理
脫硫漿液循環(huán)泵在運行時，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，動靜環(huán)之間的比壓降低，降低處于無壓接觸狀態(tài)下運行，只有很少的磨擦，磨損極少。因此密封壽命很長，而其它鋼絲彈簧頂推的機封則無法達到，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，但卻增加了動靜環(huán)的磨擦，縮短了使用壽命，是一個很難處理的兩難選擇。)
2、開機不泄漏的原理
因為是內(nèi)安裝式機械密封，動環(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)，液體不會外泄。
3、停車時不泄漏的原理
停車時，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
球形雙端面機械密封和其它密封的冷卻系統(tǒng)不同點是：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)故障因素及檢修對策
1、油系統(tǒng)故障及檢修對策
油系統(tǒng)主要起到潤滑的作用，可以采用油潤滑及脂潤滑的方式，但比較而言，脂潤滑的效果比較油潤滑效果較差，效果只能達到油潤滑效果的70%左右。當(dāng)油系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會使得系統(tǒng)的摩擦增加，使得元件磨損嚴(yán)重。針對該類故障，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，并定期添加潤滑油或者潤滑脂，且在天氣溫度較高的情況下潤滑脂的消耗量會有所增加，應(yīng)定期維護，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)故障及檢修對策
在機械密封狀態(tài)下，密封水的水質(zhì)會影響密封效果。密封系統(tǒng)故障主要會使得密封效果降低，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，漿液會倒流進入到封水管中。
針對此類故障，應(yīng)保持密封水的干凈、整潔，加裝水表監(jiān)測流量，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，將機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)故障及檢修對策
循環(huán)系統(tǒng)濾網(wǎng)堵塞、進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。長期堆積堵塞會使得葉輪、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，使得脫硫效率達到標(biāo)準(zhǔn)。如果監(jiān)測濃度與實際濃度不符合，也會使得結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)結(jié)垢問題。
針對此類故障，為保障系統(tǒng)運行脫硫效率良好，應(yīng)在檢修環(huán)節(jié)重點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驗室內(nèi)檢驗，核對監(jiān)測結(jié)果是否符合。控制運行參數(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策
1、濾網(wǎng)故障及檢修對策
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)開焊等幾個方面。入口處的濾網(wǎng)故障會使得循環(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，隨著使用時間的不斷推移，會導(dǎo)致襯膠的質(zhì)量會受到影響，出現(xiàn)局部損壞，影響到濾網(wǎng)的質(zhì)量。
針對濾網(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)護作業(yè)，達到養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)后方可注水。
2、電動門故障及檢修對策
脫硫漿液循環(huán)泵的出入口電動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。電動閥故障會使得滲漏問題產(chǎn)生，長期運行也會使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障和損壞。根據(jù)排污電動門的故障因素及故障原理，如果進入處存在較為大塊的雜質(zhì)，則會使得閥板出現(xiàn)卡澀、卡頓，使得電動門無法正常關(guān)閉。如果執(zhí)行器未做好定位工作，會使得力矩產(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后出現(xiàn)漿液沉積等問題。5臺漿液循環(huán)泵在系統(tǒng)中共用一個母管，且距離母管較遠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，可以避免因停運時間過長導(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)通過卡澀電動閥。相關(guān)檢修人員應(yīng)定期做好閥門的限位核對及定位工作，避免偏差問題產(chǎn)生使得電動閥出現(xiàn)故障。
3、軸承箱故障及檢修對策
軸承箱故障主要表現(xiàn)在螺栓斷裂、溫度超標(biāo)、異常振動和滲漏故障等幾個方面。導(dǎo)致上述故障產(chǎn)生的主要原因是由于軸承長期傳動導(dǎo)致的骨架油封出現(xiàn)磨損問題，螺栓的強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，過大或者過小均會使得端蓋位置產(chǎn)生滲漏。葉輪在長期運行過程中出現(xiàn)磨損，出現(xiàn)異常振動，如果軸承箱內(nèi)出現(xiàn)異物，也會導(dǎo)致異常振動產(chǎn)生。
針對上述故障，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方面。導(dǎo)致上述問題產(chǎn)生的主要原因是由于長期在惡劣工況下運行所導(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，會使得硫分呈現(xiàn)出上下波動的狀態(tài)，會影響到脫硫系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。如果漿液的濃度和密度不合理，pH值較低，也會導(dǎo)致葉輪磨損加劇，使得腐蝕問題產(chǎn)生。
針對泵葉故障問題，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，加強入爐煤數(shù)據(jù)檢驗工作，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，做好補充作業(yè)，并增設(shè)噴流層，確保脫硫能力良好。
5、進出口故障及檢修對策
進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長期遭受沖刷，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，也會使得進出口區(qū)域出現(xiàn)管道腐蝕、墊片損壞問題。
針對上述故障，檢修人員應(yīng)檢查循環(huán)泵出口大小頭的尺寸是否良好，并定期更換進出口位置大小頭元件，定期更換墊片可以避免老化問題對系統(tǒng)運行產(chǎn)生的影響。
四、循環(huán)泵故障檢修保障措施
1、日常運行參數(shù)監(jiān)測
脫硫漿液循環(huán)泵故障檢修工作開展應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)運行相關(guān)參數(shù)，按照脫硫漿液循環(huán)泵運行標(biāo)準(zhǔn)工藝和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，日常監(jiān)測相關(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)泵的運行超出標(biāo)準(zhǔn)，則會導(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)泵長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵手段，檢修人員通過巡檢工作的開展可以查找危險源、及時找出故障隱患。電廠派遣專門技術(shù)人員做好設(shè)備運行的相關(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。在具體管理中落實責(zé)任管理制度，采用專項、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、運維說明書等開展設(shè)備維護工作。根據(jù)檢修周期、檢修工藝、驗收質(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、潤滑系統(tǒng)、進出口、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，長期在惡劣的工況下運行會導(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，優(yōu)化系統(tǒng)運行。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，同時可以增加一路濕排渣用水系統(tǒng)，根據(jù)濃度實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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