脱硫浆液循环泵故障与检修

发布时间：2024-03-20

戈晓军

脱硫浆液循环泵是热电厂脱硫系统设备中非常重要的设备之一，主要的功能是将吸收塔中的浆液不断的循环，使烟气中的二氧化硫完全被吸收。

脱硫浆液循环泵是从吸收塔底部抽石灰石浆液通过喷嘴雾化于烟气中，使烟气达到饱和状态，也使进入吸收塔内部的烟气温度降低到60℃以下，以保护吸收塔内部的玻璃鳞片和玻璃钢等防腐材料不被高温烟气损坏。泵应将吸收塔浆池内的吸收剂及石膏浆液循环送至烟气冷却器喷嘴，泵设计为由耐磨材料制成的离心叶轮泵。每台泵出入口均设计和安装有电动蝶阀，入口设计安装有可拆卸清洗的滤网，泵出入口均有防止振动传递的膨胀节。管道和滤网均为碳钢衬丁基橡胶，以增强防腐耐磨能力。

一、脱硫浆液循环泵的工作原理

1、密封寿命长的原理

脱硫浆液循环泵在运行时，叶轮的背叶片的离心作用使密封盒腔体中压力降至负压状态，受负压的吸力作用，球形弹性圈径向膨胀，轴向收缩作用于静环的顶推力下降，动静环之间的比压降低，降低处于无压接触状态下运行，只有很少的磨擦，磨损极少。因此密封寿命很长，而其它钢丝弹簧顶推的机封则无法达到，这样的效果(如果弹簧压紧力低，则脱硫浆液循环泵内压力升高时流体外泄，若弹簧压力增加，可防止高压流体的外泄，但却增加了动静环的磨擦，缩短了使用寿命，是一个很难处理的两难选择。)

2、开机不泄漏的原理

因为是内安装式机械密封，动环旋转产生的离心力方向与液体的泄漏方向相反，液体受动环离心力的排斥，不能外泄，加之密封部位的流体是负压区，液体不会外泄。

3、停车时不泄漏的原理

停车时，叶轮停止旋转，背叶片功能失去泵腔内密封盒部位的流体由负压转换为常压或高压(水锤的作用)，液体压力对球形弹性体的外球面产生汇压作用，使球体径向收缩，轴向伸长顶推静环的压力增大，防止了液体外泄，脱硫浆液循环泵达到停车不泄漏的目的。

4、密封冷却系统的设置和工作原理

球形双端面机械密封和其它密封的冷却系统不同点是：在同一组密封上设置了三套冷却系统。一是内冷却系统通过泵腔内的流体冷却密封动静环；二是外置冷却系统，通过外加(存)的冷却水或油来冷却密封；三是设置外导热结构结合风冷却系统来冷却密封。在安全功能上来说，内外二套冷却系统，只要有一套系统工作，密封就会安全工作。因此，脱硫浆液循环泵密封安全性优于其它密封。

二、循环泵分系统故障因素及检修对策

1、油系统故障及检修对策

油系统主要起到润滑的作用，可以采用油润滑及脂润滑的方式，但比较而言，脂润滑的效果比较油润滑效果较差，效果只能达到油润滑效果的70%左右。当油系统出现故障时，会使得系统的摩擦增加，使得元件磨损严重。针对该类故障，检修人员应定期更换密封件，检查油系统是否出现渗漏问题，并定期添加润滑油或者润滑脂，且在天气温度较高的情况下润滑脂的消耗量会有所增加，应定期维护，避免因油系统故障使得温度升高，导致轴承损坏。

2、密封系统故障及检修对策

在机械密封状态下，密封水的水质会影响密封效果。密封系统故障主要会使得密封效果降低，出现渗漏问题，影响系统元件的使用寿命。导致密封系统故障的主要原因是由于密封水中杂质量较高，使得元件出现静环磨损现象，如果工艺水中混合工业废水，则会使得管路内部出现污泥堵塞、淤积等情况，降低密封水回流压力，浆液会倒流进入到封水管中。

针对此类故障，应保持密封水的干净、整洁，加装水表监测流量，加装过滤器阻隔杂质，使得密封水回流管路径流良好，避免出现断流问题。同时，将机械密封水源与泵冲洗水源分离，可以避免压力问题产生的回流故障。

3、浆液系统故障及检修对策

循环系统滤网堵塞、进口管和出口管堵塞等故障产生的主要原因是吸收塔浆液的浓度过高。超过饱和度的浆液会使得产生的石膏结晶吸附在结构表面，并在过滤网等区域堆积，使得循环泵流量减少。长期堆积堵塞会使得叶轮、泵体等出现故障，石膏浓度控制在15%左右为佳，可以避免堵塞问题，使得脱硫效率达到标准。如果监测浓度与实际浓度不符合，也会使得结构表面出现结垢问题。

针对此类故障，为保障系统运行脱硫效率良好，应在检修环节重点检查石膏浆液的浓度是否符合标准，可定期采集样本在实验室内检验，核对监测结果是否符合。控制运行参数可以避免出现浆液浓度过高所导致的浆液系统故障。

三、循环泵分区域故障因素及检修对策

1、滤网故障及检修对策

滤网区域故障主要表现在堵塞、穿体渗漏、腐蚀损坏、结构开焊等几个方面。入口处的滤网故障会使得循环泵堵塞、相关元件腐蚀等问题产生。导致入口滤网区域故障的因素较多，石膏结晶、鼓泡管碎裂、衬胶碎片产生等。循环泵入口滤网区域采用衬胶防腐措施，随着使用时间的不断推移，会导致衬胶的质量会受到影响，出现局部损坏，影响到滤网的质量。

针对滤网区域故障问题的产生，相关人员在检修阶段应全面检查故障问题产生的原因，了解故障因素。日常设备维护管理过程中，应将石膏浆液的浓度控制在合理的范围之内，且采取停机检修作业阶段，应预先将吸收塔内的空气排除干净后，清除内部的杂质，避免出现杂物使得滤网堵塞。相关检修人员应定期检查胶板材料的实际状态，观察其是否出现腐蚀、损坏等问题，如果出现损坏，重新制作衬胶，并根据作业环境温度及湿度，避免衬胶因环境影响使得其出现故障。修复衬胶后应安装滤网，随后开展衬胶的养护作业，达到养护标准后方可注水。

2、电动门故障及检修对策

脱硫浆液循环泵的出入口电动门故障是比较常见的现象，该类故障主要表现在结构卡顿、密封冲刷损坏、掉电等问题。电动阀故障会使得渗漏问题产生，长期运行也会使得结构出现故障和损坏。根据排污电动门的故障因素及故障原理，如果进入处存在较为大块的杂质，则会使得阀板出现卡涩、卡顿，使得电动门无法正常关闭。如果执行器未做好定位工作，会使得力矩产生变化，导致掉电问题产生。封面损坏主要在长期浆液冲刷的情况下，导致结构磨损，无法关闭出现渗漏问题。

针对该类故障问题，应优化泵冲洗水结构，靠近阀门处安装可以避免浆液泵在停运后出现浆液沉积等问题。5台浆液循环泵在系统中共用一个母管，且距离母管较远的位置更加容易出现沉积问题。通过优化结构、缩短阀门距离的方式，可以避免因停运时间过长导致浆液沉积问题的产生。通过在循环泵入口位置添加滤网的方式，控制滤网孔参数在10cm×10cm左右，避免大块杂质通过卡涩电动阀。相关检修人员应定期做好阀门的限位核对及定位工作，避免偏差问题产生使得电动阀出现故障。

3、轴承箱故障及检修对策

轴承箱故障主要表现在螺栓断裂、温度超标、异常振动和渗漏故障等几个方面。导致上述故障产生的主要原因是由于轴承长期传动导致的骨架油封出现磨损问题，螺栓的强度无法匹配工作要求，导致螺栓破裂。轴承游隙不合理的情况下，过大或者过小均会使得端盖位置产生渗漏。叶轮在长期运行过程中出现磨损，出现异常振动，如果轴承箱内出现异物，也会导致异常振动产生。

针对上述故障，检修人员应观察故障原因，判断故障因素。如果出现密封问题，则应更换骨架油封，如果螺栓断裂则应更换高强度的螺栓。检查轴承间的游隙是否合理，并缝隙调整到标准范围内，确保轴传动量良好。定期清洗轴承箱，避免出现异物使得结构故障问题产生。

4、泵叶轮破碎故障及检修对策

泵叶轮故障问题主要表现在叶轮磨损、叶轮破裂、叶轮异常声响等几个方面。导致上述问题产生的主要原因是由于长期在恶劣工况下运行所导致。如果炉内的煤硫分、灰分的控制不够严格，采用掺烧作业方式，会使得硫分呈现出上下波动的状态，会影响到脱硫系统运行的稳定性。如果浆液的浓度和密度不合理，pH值较低，也会导致叶轮磨损加剧，使得腐蚀问题产生。

针对泵叶故障问题，应从源头把控工艺参数。相关检修人员应合理优化工作，加强入炉煤数据检验工作，做好煤分配比作业，按照脱硫系统的作业标准，避免超出系统处理能力的情况出现。检修人员可以在浆液向旁边增设加入石灰石粉的液相，做好补充作业，并增设喷流层，确保脱硫能力良好。

5、进出口故障及检修对策

进出口位置的故障主要表现在管道腐蚀、垫片损坏等方面。由于脱硫循环作业过程中管道的大小头位置会长期遭受冲刷，使得管道出现腐蚀问题，且垫片材料出现老化、形变等问题，也会使得进出口区域出现管道腐蚀、垫片损坏问题。

针对上述故障，检修人员应检查循环泵出口大小头的尺寸是否良好，并定期更换进出口位置大小头元件，定期更换垫片可以避免老化问题对系统运行产生的影响。

四、循环泵故障检修保障措施

1、日常运行参数监测

脱硫浆液循环泵故障检修工作开展应结合系统运行相关参数，按照脱硫浆液循环泵运行标准工艺和标准参数，日常监测相关参数指标是否在合理的范围内，判断是否存在故障隐患，从而开展系统结构检修工作。例如，吸收塔浆液密度应保持在1000kg/m³以下，进口SO2浓度应控制在2800mg/m³左右，CL-浓度应控制在10g/L左右，泵体振动参数水平应控制在0.1mm以内，垂直应控制在0.05mm以下，轴向振动应控制在0.05mm以内，吸收塔pH值在正常硫分下应控制在5.5左右。如果循环泵的运行超出标准，则会导致循环泵出现相关故障问题，检修人员应定期检查循环泵各结构相关运行参数是否在标准范围内，并根据参数异常结果，采取针对性的检修措施。

2、日常巡检工作开展

日常巡检工作的开展是保障脱硫浆液循环泵长期稳定运行的关键手段，检修人员通过巡检工作的开展可以查找危险源、及时找出故障隐患。电厂派遣专门技术人员做好设备运行的相关记录及分析工作，按照监督要求按期检查?统排放相关指标是否符合要求。在具体管理中落实责任管理制度，采用专项、专人负责的管理模式提高检修人员在故障隐患排查、故障分析工作中的积极性。例如，日常巡检工作要求检修人员及时发现设备安全隐患，根据浆液循环泵的作业工况、设备使用要求、运维说明书等开展设备维护工作。根据检修周期、检修工艺、验收质量标准执行巡检工作。检查叶轮装配间隙、螺栓紧固程度、润滑系统、进出口、浆液密度等是否符合标准，通过检修工作的规范性开展减少故障隐患。

3、优化循环泵工艺参数

工况是导致脱硫浆液循环泵系统故障问题产生的主要因素，长期在恶劣的工况下运行会导致系统元件、系统结构产生相应的故障。因此，优化循环泵工艺参数是从源头上减少故障问题产生的举措。检修人员应充分利用自身的技术优势，优化系统运行。合理配煤、控制燃煤含硫量，增加相关配套设施，如石灰石浆液箱、喷淋层等。通过脱硫系统的技术优化及调整，可以起到优化工艺、减少故障因素的作用，同时可以增加一路湿排渣用水系统，根据浓度实际情况排放脱碳废水，起到改善浆液腐蚀性的作用，使得脱硫废水可以正常排放。检修人员根据工艺参数不断优化运行工艺，提高系统的处理能力，可以起到预防故障、科学检修的作用。

来源：除灰脱硫脱硝技术联盟

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