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火电厂烟气脱硫系统用泵机械密封常见故障分析及对策

2019年09月11日08:19 http://www.ahtlep.com/

火电厂湿法烟气脱硫工艺是采用石灰石或石灰作为吸收剂,与锅炉尾部烟气在喷淋塔内接触反应,使石灰浆液中的钙同烟气中的SO2反应生成石膏,同时去除烟气中的其它污染物。烟气脱硫系统中使用的泵轴封全部为机械密封,且大部分是无冲洗水机械密封。此类机械密封能否可靠运行直接关系到泵的运转,是泵至关重要的零部件。

  一. 烟气脱硫装置介质特点

  锅炉排放的烟气温度较高(180℃),相对湿度3%,含煤和各种腐蚀性成分,如SO2、NO2、HCl及盐雾,浆液中含有20000~60000ppm的Cl-,浆液的pH值大约在4~9之间,浆液中含有石灰石、石膏的浓度为20~35%,含固体量有时高达60%。固体粒径为1mm,温可达70℃。

  二. 烟气脱硫装置用泵及机械密封现状

  脱硫系统用泵按其性能特点大致分为三类:一类是大型循环浆液泵,流量4000~9800m3/h,扬程18~27m;一类是石灰制浆系统及石膏排出用小型泵,流量15~100m3/h,扬程25~70m;其它为辅助系统用工艺水泵,流量100~300m3/h,扬程30~65m。前两类为脱硫系统的核心设备,尤其是大型循环浆液泵每台机组装置配备3~4台,价格昂贵,无备用泵,可靠性要求较高。这些泵的机械密封原来一直采用进口的机械密封,价格昂贵,备件供货时间较长,而国内生产厂家提供的机械密封普遍会发生不同程度的泄漏。

脱硫泵

  三. 脱硫泵机械密封失效分析

  脱硫系统泵采用的机械密封通常为为弹簧推进式,依靠动环与轴、静环与泵壳(压盖)之间的静密封以及动、静环之间相对旋转滑动摩擦的端面之间的接触来实现密封。两端面之间的泄漏是密封失效的主因。

  机械密封的失效主要不是由于设计原理上的失误,而是由于动静环两个端面间的摩擦损坏,端面的损坏包括黏附磨损、磨料磨损、磨蚀、表面磨损、冲刷磨损。这些现象在脱硫系统的机械密封中均有体现。

  石灰石浆液工况。由于脱硫工艺的需要,石灰石浆液的密度为1230kg/m3(固含量30%),由于石灰石粉密度小,具有黏附性和荷电性,导致石灰石粉粒流通不畅(比如结块、搭桥等)。在该工况下需要硫化风机向石灰石仓内鼓入一定压力的气体(气体压力一般为0.2~0.5MPa)搅拌石灰石粉,使石灰石粉呈流态化。

  石膏浆液工况。吸收塔持液槽内是反应后的石膏浆液,为了便于石膏的形成(从亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙),通过氧化空气风机向槽内鼓入足够的氧气(因为烟气中所含的氧气不足以满足氧化需要),这样导致浆液中含有大量的气泡。

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