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        延長(zhǎng)30萬(wàn)濕法脫硫大型漿液循環(huán)泵泵軸使用壽命

        2011-12-20 03:49:24肖敏
        城市建設(shè)理論研究 2011年23期
        關(guān)鍵詞:斷軸軸頭軸套

        肖敏

        摘要:30萬(wàn)濕法脫硫6臺(tái)大型漿液循環(huán)泵惡性斷軸事件的發(fā)生一直困擾著檢修與運(yùn)行人員。由于揚(yáng)程的關(guān)系,#2泵在提高脫硫效率的問(wèn)題上一直擔(dān)當(dāng)重任,由于其故障頻發(fā),嚴(yán)重影響脫硫效率。因此先對(duì)#2漿液循環(huán)泵實(shí)施改進(jìn)。通過(guò)對(duì)泵軸頭螺紋退刀槽的改進(jìn),減輕了軸頭應(yīng)力集中現(xiàn)象;通過(guò)對(duì)泵軸材質(zhì)及軸套密封的改進(jìn),減輕了腐蝕性漿液對(duì)葉輪及軸頭的磨損;嚴(yán)格控制漿液密度,減小泵啟動(dòng)力矩,避免了泵軸斷的惡性事件的發(fā)生。#2漿液循環(huán)泵的成功改造為同類(lèi)型泵軸的改進(jìn)提供了參考依據(jù)。由于斷軸故障的消除,相應(yīng)的泵軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)延長(zhǎng)了機(jī)械密封的使用壽命,節(jié)省了大量的維護(hù)費(fèi)用,極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了脫硫效率,保證了脫硫電價(jià),為綠色環(huán)保做出了貢獻(xiàn)。

        關(guān)鍵詞:應(yīng)力集中 軸頭腐蝕啟動(dòng)扭矩大漿液濃度大

        簡(jiǎn) 介

        為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召,加強(qiáng)大氣污染物的治理措施,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我廠30萬(wàn)機(jī)組鍋爐首次采用兩套石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置。工程由浙大網(wǎng)新機(jī)電工程公司在校核煤種、鍋爐最大工況BMCR、處理100%煙氣量條件下脫硫裝置脫硫率保證值不小于95%,脫硫裝置布置在煙囪后。

        石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置采用價(jià)廉易得的石灰石作脫硫吸收劑,石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶有的細(xì)小液滴,經(jīng)加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿液經(jīng)漿液循環(huán)泵、脫水裝置脫水后回收吸收漿液循環(huán)利用。

        漿液循環(huán)泵為我廠30萬(wàn)鍋爐運(yùn)行石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中的主體設(shè)備之一,其作用就是不斷的向吸收塔系統(tǒng)添加新鮮的石灰石漿液至噴嘴,以補(bǔ)充吸收反應(yīng)消耗的石灰石漿液。其能否安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接影響到脫硫效率。

        漿液循環(huán)泵自投入運(yùn)行以來(lái),經(jīng)常發(fā)生故障,由于檢修時(shí)間較長(zhǎng)不能及時(shí)投入運(yùn)行,導(dǎo)致脫硫效率降低。漿液循環(huán)泵一旦發(fā)生故障必須停止運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)須關(guān)閉煙氣擋板,鍋爐脫硫停止運(yùn)行,加裝堵板后再運(yùn)行其它兩臺(tái)泵,這樣一來(lái)我廠30萬(wàn)機(jī)組脫硫效率明顯降低。故障如果不能及時(shí)處理,環(huán)保局會(huì)按脫硫系統(tǒng)停運(yùn)處理,甚至征收排污費(fèi),并要求停機(jī)整頓,影響我廠相應(yīng)脫硫電價(jià)。因此決定對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)治理。泵軸斷是造成該設(shè)備故障次數(shù)多從而降低正常脫硫運(yùn)行的主要問(wèn)題。

        原因分析:

        通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)深入調(diào)查及原因分析找到泵軸斷的主要原因有以下六個(gè)方面:

        1、螺紋退刀槽較深。

        2、選用材質(zhì)耐腐蝕性能低。

        3、輪轂與軸套之間密封不好。

        4、漿液密度較高。

        5、啟泵之前沒(méi)有盤(pán)車(chē)。

        6、啟動(dòng)前沒(méi)進(jìn)行反沖洗。

        對(duì)策實(shí)施

        實(shí)施一:重新設(shè)計(jì)螺紋退刀槽

        斷軸處基本上為軸頭與葉輪連接螺紋退刀槽根部,該處為梯形螺紋底扣直接過(guò)渡成為退刀槽。

        《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》要求:泵軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中。在截面積發(fā)生突然變化處應(yīng)采用半徑較大的退刀圓角,以免發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象導(dǎo)致泵軸斷裂。

        將軸頭螺紋退刀槽重新設(shè)計(jì)改造加工為半徑較大的退刀圓角。

        實(shí)施二:選用耐腐蝕性能相對(duì)高的材質(zhì)

        根據(jù)《300MW鍋爐脫硫檢修規(guī)程》要求:漿液PH值正常值為5.-5.7??梢?jiàn)泵軸需采用耐腐蝕材料。而經(jīng)過(guò)金屬試驗(yàn)測(cè)定斷軸為普通碳鋼加工而成,材質(zhì)中不含有耐腐蝕性元素。

        因此重新選用材質(zhì)為35CrMoV,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,確定方案后重新加工,安裝之前送交金屬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行金屬硬度測(cè)試,硬度分別為:HRC19.7,HRC22,HRC21.7。

        實(shí)施三:對(duì)軸套密封進(jìn)行改進(jìn)

        1、對(duì)生產(chǎn)廠家提供給的軸套進(jìn)行改造,將軸套兩個(gè)端面開(kāi)設(shè)可以安裝直徑為3mm膠輥的溝槽。

        2、只允許在軸頭螺紋處涂抹抗黏結(jié)劑。

        3、安裝時(shí)軸套與輪轂配合緊密,以防漿液泄漏于輪轂內(nèi)與軸螺紋聯(lián)接處,造成對(duì)泵軸頭以及葉輪輪轂的腐蝕性損傷;另一端加裝膠圈以防漿液以及機(jī)械密封水沿軸向漏入軸承箱內(nèi)對(duì)軸承造成損壞。

        實(shí)施四:對(duì)減速機(jī)密封進(jìn)行改進(jìn)

        將減速機(jī)兩側(cè)端蓋加裝了雙油封,解決了減速機(jī)漏油問(wèn)題。

        實(shí)施五:對(duì)漿液密度進(jìn)行控制

        1、運(yùn)行人員嚴(yán)格按要求起停泵,必須進(jìn)行反沖洗工作以及啟動(dòng)盤(pán)車(chē)靈活,以免漿液沉積于泵殼下方造成啟泵負(fù)載過(guò)大。

        2、嚴(yán)格控制漿液濃度,減少漿液池?cái)嚢铏C(jī)故障,以免發(fā)生漿液濃度高對(duì)泵造成的損壞。

        效果檢查

        由于斷軸故障的消除,相應(yīng)的泵軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)延長(zhǎng)了機(jī)械密封的使用壽命,并且采用了雙密封的小改革將減速機(jī)漏油故障消除,加強(qiáng)日常的檢查維護(hù),從而使#3爐#2漿液循環(huán)泵改進(jìn)后故障減少次數(shù)明顯,為同類(lèi)型泵軸的改進(jìn)做參考依據(jù)。之后我們對(duì)其余5臺(tái)泵相繼進(jìn)行了改進(jìn),效果顯著。

        經(jīng)濟(jì)效益及綜合評(píng)價(jià)

        改造前,斷軸事件的發(fā)生一直困擾著檢修與運(yùn)行人員,由于揚(yáng)程的關(guān)系,#2泵在提高脫硫效率的問(wèn)題上一直擔(dān)當(dāng)重任,由于其故障頻發(fā),嚴(yán)重影響脫硫效率。

        經(jīng)過(guò)改造后:

        泵軸、軸套密封的改進(jìn),減輕了腐蝕性漿液對(duì)葉輪及軸頭的磨損,避免了泵軸斷的惡性事件的發(fā)生,延長(zhǎng)了備品備件的使用壽命,如果以?xún)膳_(tái)爐六臺(tái)泵計(jì)算改進(jìn)后每年節(jié)約材料費(fèi)用360萬(wàn)元,節(jié)省了大量的維護(hù)費(fèi)用。極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。提高了脫硫效率,保證了脫硫電價(jià),為綠色環(huán)保做出了貢獻(xiàn)。

        總結(jié):

        此次改進(jìn)活動(dòng),達(dá)到了較好的預(yù)期效果,改善了設(shè)備的運(yùn)行狀況,解決了脫硫系統(tǒng)中安全運(yùn)行的不利因素,使得30萬(wàn)濕法脫硫大型漿液循環(huán)泵的惡性斷軸事件減少發(fā)生。

        參考文獻(xiàn):

        【1】 《濕法脫硫系統(tǒng)安裝與運(yùn)行》美國(guó)KSB泵業(yè)有限公司 2008年出版 14-15

        【2】 安錦民 郝永剛 趙德云等Q/104-103.2內(nèi)蒙華電包頭第二熱電廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《300MW鍋爐檢修工藝規(guī)程》【S】包頭第二熱電廠標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) 2008年6月出版 頁(yè)碼:229-233

        【3】楊可楨 程光蘊(yùn).《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》【M】.高等教育出版社.1988年出版.P117-129.

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