程鵬飛 鄭彩平

（廣東省粵江發(fā)電有限公司，廣東 韶關 512000）

0 前言

吸收塔攪拌器的作用是防止固體顆粒在漿液池中充分沉淀，并安全的運輸到下一個工藝流程中，另外還能提升氧化空氣的擴展，加快其中物質的分解。但是實際工作中受多種因素影響，設備出現故障，降低工作效率，需要技術人員深入研究，針對產生的故障，提出有效改進措施。

1 案例分析

本文以廣東省韶關電廠兩個機組脫硫吸收塔攪拌器工作為案例，本設備使用德國MUT 產品，配以SEW 減速機，每臺爐設置上下兩層，分別為三臺和四臺減速機，型號為FAF107DR250 和FAF107DR225，一共七臺[1]。在2015年，該設備投入使用，至今已經運行許久，并且在運行中發(fā)現吸收塔攪拌機缺陷較多，經統計，在2015年到2017年，其中有三臺設備在保質期間發(fā)生故障，另外還有多臺設備出現不同程度損壞，其中零部件磨損、脫落和主要軸承損壞故障等，都嚴重影響攪拌器正常運行，在可靠性和安全性上都有所降低。

2 600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器故障診斷

2.1 設備檢查

2017年，檢修小組進入吸收塔，檢查攪拌器內部運行情況，發(fā)現其中葉片都有不同程度損耗，產生裂紋，裂痕產生率高達50%以上，每一個葉片上的裂紋都在200mm 以上，嚴重者達到250mm 以上，產生向四周擴散的現象，為了詳細檢測其損傷程度，韶關電廠特意邀請專門的檢測單位，對葉片進行PT 檢查。

2.2 產生故障原因

1.攪拌器設計不科學

600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器產生故障的原因，其中有重要的一點就是設計不科學。吸收塔漿液的PH 值正常范圍為5.3 左右，呈弱酸。其中包含碳酸鈣固體物質和大量氯離子，氯離子質量分數最高可到2.2%，攪拌器運行中溫度較高。因此設計攪拌器的時候，要使用耐腐蝕性強和耐高溫的材料，如葉片、輪轂和軸處使用合金鋼材料，并基于葉片轉速的問題，提升其耐磨性，在葉輪邊緣處焊接一條加強肋，提升葉片抗磨性。但是本設備中的葉片雖然也使用合金鋼，但是邊緣厚度最小處還不到10mm，末端也未采取焊接加強肋措施，令600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器經過一段時間運行，就產生較大損失。因為吸收攪拌器中葉片設計的不科學，在轉動過程中受力不均勻，承受較大扭矩，出現疲勞裂紋，在時間的影響下，持續(xù)惡化。

2.攪拌器受應力腐蝕

應力腐蝕指攪拌器葉片在拉力和腐蝕介質的共同影響下出現故障。這和單一的應力損壞不同，即使設備受很小的應力，也會在腐蝕物質影響下，對設備產生損害。腐蝕位置和應力的結合，讓攪拌器在運行中都可能出現故障。葉片裂痕在產生過程中，受腐蝕的影響，還會產生陽性和陰性兩種類型。一般情況下的應力腐蝕，是指陽極反應敏感型應力下的腐蝕，攪拌器葉片裂紋處金屬的陽極溶解，溶解速度越快，則裂縫速度越快。金屬材料產生的應力腐蝕，從下面幾點分析：

第一，應力因素，600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器發(fā)生應力腐蝕，主要是其中靜態(tài)構件在外力荷載或者裝配力的條件下產生，如焊接過程和擰螺絲力大小等；也可能是構件再加工過程中產生的內應力，如熱處理等。無論原因如何，都包含拉伸應力的成分。但如果是壓縮應力，不會出現應力腐蝕故障。另外這種應力一般比較小，如果不在腐蝕環(huán)境中，此種小型應力不會造成設備故障。

第二，腐蝕介質。應力腐蝕包含應力和腐蝕兩個條件，其中腐蝕的材料和介質并不隨意搭配，只有產生特定組合后，才會發(fā)生應力腐蝕。對設備中金屬物質發(fā)生腐蝕的介質有酸性物質和中性的氯化物溶液、熔融氯化物溶液和氫氧化物溶液等，吸收塔攪拌器漿液中有多種離子，與中性物質發(fā)生反應，生成腐物質，對金屬材料進行腐蝕。

第三，材料因素，600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器中構件組成材料不合格，正常情況下，純度高的金屬不會出現應力腐蝕損壞，但是在雜質較多和多種金屬合成的零件中，才會產生應力腐蝕。

第四，損壞過程。設備中構件出現應力腐蝕之前的一段時間中，受多種因素影響，已經為裂紋的形成埋下隱患。在應力和腐蝕介質結合作用下，逐漸產生裂紋并擴展，此階段還是穩(wěn)定擴展，到達一定程度后，就會變成機械性性損壞。

設備中的金屬材料受應力腐蝕損壞的另一個主要特點為：產生損壞和自身厚度無關，所以不能應用厚度大、腐蝕速度慢的理念，因此不能依靠增加金屬厚度降低構件應力腐蝕。

3.使用不當

600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器使用手冊中，就詳細描述了攪拌的時間和維護的過程，如攪拌時間超過兩個小時，就要在停止使用期間進行沖洗，沖洗程度以設備使用和沉積情況而定，但是時間最少不得低于15 分鐘。如果大力矩啟動，就會對攪拌器中減速箱和葉片帶來很大損傷，減少使用壽命。

3 600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器改造研究

對于當前韶關電廠中1.2 號機組出現的脫硫機收塔攪拌器故障的問題，可對設備進行改造，本文主要介紹下面三種改造方案：

第一，使用EKATO 設計型號，更替單臺爐上下兩層設備。即都更換為EKATO旗下性能更強的攪拌器和減速機等。將其中電機和減速機件，都是用皮帶傳送，減少直連出現的沖擊問題。該型號的產品，對攪拌器主要構件材質質量要求更高，其中攪拌器材質從之前的1.4517 上升到1.4529，提升材料的抗腐蝕性和耐磨性。增強設備穩(wěn)定性和脫硫系統的安全系數，大大減少設備故障概率，提高脫硫效果。至今為止EKATO 攪拌器在多個電力企業(yè)中都有所運用，如沙角A 廠、珠海電廠、汕尾電廠和惠州平海電廠等，使用效果好，降低故障發(fā)生率。但是此型號設備在價格上比較高，如兩臺爐的投入高達650 萬。

第二，對SEW 減速機進行升級改造?，F在吸收塔中減速機的系數選型為1.35，對應吸收塔中漿液沖擊負荷選型較低，其通用標準一般大于1.8，導致減速機富余量缺少。因此可使用升級技術手段，對原廠中的設備進行升級改造，將原先使用FAF107 型設備變?yōu)镾EW-FB 型號，提升減速機的安全使用系數，在耐磨性和抗腐蝕性能上，也有所增強，延長600MW 機組脫硫系統吸收塔攪拌器使用壽命。升級后的設備電機和減速機零件使用皮帶傳送，防止行出現直聯的危險，在攪拌器底側加入支撐，減少互相晃動情況。和上面第一中改造方案相比，在原有設備上進行改造，經費上消耗較低，經過預算和審核，大致使用210 萬即可。但是也有一定缺點，如攪拌器中應力腐蝕的問題不能徹底解決，下層負荷與上層相比，在底部支撐上不方面，穩(wěn)定性降低。

第三，對于每臺爐中上下兩層攪拌器，上層三臺使用替換手段，下層四臺使用升級手段。即將上層的攪拌器使用EKATO 設計選替換，下層則進行SEW 減速機升級。經過預算得知，兩臺爐整個改造魏永為400 萬。

既降低設備故障發(fā)生率，又節(jié)約成本，建議使用第三種方案，上層三臺攪拌器在自身負荷較大，如果單臺出現問題，吸收塔中漿液不平衡，會影響到其他攪拌器，在同層次會產生故障，加上葉片損壞嚴重[2]。因此上層設備要更換，使用功能更強、性能更穩(wěn)定的EKATO 系列攪拌器，提升整個攪拌系統的穩(wěn)定性。

4 結論

綜上所述，吸收塔攪拌器在電力企業(yè)中起重要的作用，自身需要有良好的耐腐蝕性和耐磨性，否則就會出現內部構件受腐蝕嚴重的情況，如葉片裂縫，受多種因素影響，提升其故障發(fā)生率。經過采取適合的改造手段，保證設備穩(wěn)定運行，增強工作效率。