脱硫浆液循环泵故障模式及对策分析

摘要：随着国家对环保越来越重视，对火电厂脱硫的可靠运行提出更高的要求。脱硫浆液循环泵是电厂脱硫系统的重要组成部分，对于脱硫系统正常投运起着至关重要的作用。根据某火力发电厂2005～2011年脱硫浆液循环泵出现的缺陷统计数据，从不同角度分别对脱硫浆液循环泵出现的故障模式进行分析，针对出现的故障点制定有针对性的对策。

关键词：脱硫浆液循环泵；浆液系统；油系统；密封水

中图分类号：TK284

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）26-0155-04

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的（鼓泡塔则），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。吸收塔脱硫浆液循环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。每套FGD装置设3台脱硫浆液循环泵，2运1备。3台脱硫浆液循环泵共用1根母管，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。

1　进口设备与国产设备对比分析

图1

1、2号机组脱硫浆液循环泵为日本进口设备，设备本身缺陷较少。其中1号机组脱硫浆液循环泵机封损坏缺陷主要原因是检修人员将机封固定块装反造成；泵体异音也不是泵体本身的缺陷，发生缺陷的原因是入口滤网衬胶脱落，脱落衬胶碎片进入泵体所致。从统计的缺陷来看，进口循环泵使用情况较好，出现缺陷较少。

3-5号机组为国产浆液循环泵泵，从设备本身分析，主要存在以下几个缺点：轴承振动大、温度高；泵壳密封不严；护板磨损；机械密封

渗漏。

国产设备由于受技术及生产条件限制，总体使用不如进口设备。需要对设备零部件磨损及腐蚀情况进行深入研究，做到设备使用的全寿命管理，并做好定期检修以保证设备稳定可靠运行。

2　分系统故障及对策

2.1　油系统

根据不同的方式采取不同的应对措施。脂可以简化轴承周围结构，而油则比较复杂；脂极限转速是油的65%～80%；脂的冷

却效果比油差，对轴承使用寿命有一定影响。

对策：定期更换油系统密封件，防止油系统出现渗漏；定期添加和更换脂，做好每月脂添加工作。夏天由于天气炎热，需适当缩短定期维护周期，防止轴承温度过高损坏轴承。

2.2　密封水系统

浆液循环泵密封方式一般采用机械密封。机械密封也分无水机封、外排式和内排式三种。内排和外排式机封均依靠工艺水对机械密封进行密封和冷却。机封受密封水水质的影响较大，如果密封水中存在杂质，将会加剧机封动静环磨损，甚至会损坏机封。工艺水系统由于混入工业废水回用水源。大小修期间对工艺水管路进行检查，发现工艺水管路内积存污泥等异物。密封水压力如果低于泵内压力，浆液将会倒流并堵塞机封水管，因此机封水压力要保持稳定，并高于泵出口压力。

对策：机封水不使用工业废水回用水源，保证密封水内无杂质，或者在工业废水回用水管路加装过滤器；在机封水进水管路上加装水表，防止机封水断流；将机封水水源与泵冲洗水水源分开，防止泵在冲洗水时机封水压力低堵塞机封水管。

2.3　浆液系统

脱硫浆液循环泵入口滤网、进出口管堵塞都与吸收塔浆液浓度有关。石膏浆液浓度如果超过石膏的过饱和度，石膏结晶将在对吸收塔壁面、塔底、循环泵入口滤网等部位沉积。日积月累会造成循环泵入口滤网和进出口管路堵塞，循环泵流量减少。如果得不到及时清理久而久之容易造成循环泵气蚀，对叶轮及泵体造成损坏。按设计要求石膏排出泵排出含固体石膏浓度应为10%～20%，超过这个标准将会对系统设备造成结垢堵塞。但是在实际运行过程中为保证脱硫效率能满足要求，综合石膏脱水系统设备的可靠运行，实际石膏浆液浓度相对设计值较高。又由于石膏浆液浓度在线检测仪表存在偏差，实际浆液浓度又比仪表测量值略高。因此吸收塔内壁及鼓泡管结垢较严重。

对策：优化系统运行，保证脱硫效率，降低石膏浆液浓度；定期人工提取浆液样本，与在线仪表进行核对，对控制系统参数进行调整，减小测量值与实际值的误差，防止因浆液浓度过高而对系统造成影响。

3　按缺陷发生的部位

3.1　入口滤网

现象：入口滤网堵塞、滤网本体穿孔渗漏、法兰渗漏、防腐损坏、加强筋开焊等。

原因：入口滤网堵塞杂物主要是吸收塔石膏结晶，碎裂的鼓泡管及氧化风机管，另外还有部分吸收塔玻璃鳞片和衬胶碎片；脱硫浆液循环泵入口滤网为衬胶防腐，设备出厂时衬胶质量较好。随机组运行时间增加，衬胶局部有损坏现象。由于现场衬胶修复时间较紧，质量无法达到要求，使用时间较短。

对策：控制吸收塔石膏浆液浓度，保证在标准范围内。机组停机检修期间，应将吸收塔排空，并对吸收塔内杂物进行彻底清理；要求防腐单位使用质量更好的胶板材料，并在做衬胶的过程中，严格监测环境湿度，如湿度太大则立即停止。修复后回装滤网，不要立即注水并将排污门打开，保证衬胶有充足的养护时间。

3.2　出入口和滤网排污电动门

现象：电动门或执行器减速机构卡涩、阀板冲刷密封面损坏、执行器掉电。

原因：阀门阀板处浆液沉积，入口电动门可能进入较大块杂质（例如掉落的吸收塔鼓泡管或者氧化风机管）卡涩阀板；由于检修后执行器开关未重新定位，导致开关后力矩报警；阀板受浆液冲刷，密封面磨损，导致关闭不严出现渗漏。

对策：将泵冲洗水移至靠近阀门处，保证浆液泵在停运后没有浆液沉积，由于3台脱硫浆液循环泵共用母管，离出口母管较远距离的C泵阀门后经常出现浆液沉积，为解决该问题，3-5号机组已经将阀门移至靠近三通位置，缩短阀门后短管距离，防止因备用泵停运时间较长浆液沉积，1、2号机组尚未改造，计划在下次停机检修期间进行处理；在吸收塔内脱硫浆液循环泵入口处再加一道滤网，此滤网孔较大（100×100mm），将吸收塔内大块杂质过滤掉，避免卡涩入口电动门；要求每次检查阀门必须对阀门开关限位进行核对，如有偏差需重新

定位。

3.3　机械密封

现象：渗漏、动静环碎裂、机封水管脱落、机封水管路堵塞等。

原因：机械方面检修工艺复杂，检修人员没有熟练掌握机械密封安装和调整工艺。机械密封弹簧压缩量调整不合适，动静环保护不到位。

对策：严格控制机封水压力，保证机械密封的冷却和；定期清理工艺水母管滤网，保证机封水管路不堵塞；加强机械密封的使用和维护方面的

培训。

3.4　轴承箱

现象：轴承箱端盖渗油；端盖螺栓断裂；轴承箱温度高、振动大。

原因：轴承骨架油封磨损；由于端盖螺栓强度不够；非驱动端推力轴承游隙不合适，轴承与轴承箱装配间隙过大或者过小；泵叶轮因冲刷磨损，出现动静不平衡。轴承箱内异物混入。

对策：定期更换骨架油封；将所有轴承箱端盖螺栓更换为强度更高的螺栓，并对泵轴承箱总的残余间隙进行调整，保证轴串动量在允许范围内；明确检修工艺，严格按照标准进行调整轴承和轴承箱配合间隙；回装轴承时用煤油将轴承箱彻底清洗多遍。日常定期维护添加油脂，使用加油嘴往轴承箱加油，油嘴如有损坏应及时更换。

3.5　进出口大小头、管道、法兰

现象：管道腐蚀穿孔；法兰垫片损坏。

原因：管道及大小头受冲刷，衬胶损坏，受浆液直接冲刷腐蚀穿孔；国产设备衬胶使用寿命较短，现场衬胶防腐条件较差，出现衬胶损坏修复后

的质量又无法保证；由于垫片老化变形、损坏。

对策：建议将脱硫浆液循环泵出口大小头的尺寸统一，再购买一个大小头作为备用。定期将出口大小头替换下来，将达到使用寿命的大小头进行重新衬胶，这样可以减速缺陷的发生。对大小头重新衬胶也能保证质量；定期更换老化垫片。

3.6　膨胀节

现象：膨胀节破裂，连接法兰漏水；入口膨胀节吸扁。

原因：膨胀节老化；法兰垫片损坏；入口滤网堵塞，导致泵入口出现负压。

对策：建立备件使用寿命台账，定期更换老化的膨胀节；清理入口滤网。

3.7　热工设备

现象：压力表无显示或者显示不准；压力表接头渗漏。

原因：由于压力表取样管管径较小，吸收塔浆液如大颗粒石膏晶体进入取样管，容易造成堵塞，导致压力表显示不准。压力表本身密封不严，进水后指针锈蚀卡涩等。法兰接头螺栓送动，密封垫损坏等。

对策：更换损坏压力表，使用密封效果更好的压力表。

4　按缺陷的影响程度和范围分析

4.1　导致脱硫停运

脱硫浆液循环泵出口母管受冲刷腐蚀穿孔，导致浆液大量渗漏；脱硫浆液循环泵停运检修期间，出口门误开，导致浆液回流。

控制措施：每次大小修必须对管路衬胶进行厚度测量，并电火花检测仪检查衬胶是否损坏；脱硫浆液循环泵单台退备检修，必须将进出口门执行器断电并悬挂禁止操作的标示牌，涉及到脱硫浆液循环泵电机检修也必须要将进出口门执行器断电，防止因电机试运时，出现进出口门误开。

4.2　机组降负荷运行

一台脱硫浆液循环泵已经退出备用，另有一台因轴承抱死或进出口膨胀节破裂等退出运行。旁路挡板开启，机组将负荷运行。

控制措施：在需要对处于备用泵进行检修的情况，必须对其他两台泵的状态进行全面的分析，并必须在最短的时间内完成检修。

4.3　单台脱硫浆液循环泵退出备用

脱硫浆液循环泵入口电流过低；启动时出入口门卡涩无法正常开启；泵或电机轴承有异音、振动大、温度高；电机线圈温度高；泵进出口膨胀节

破裂。

控制措施：设备轮换运行，一定要对备用泵滤网充分反复冲洗，直到滤网排污门处无杂质流出；阀门检修后必须对机械限位进行重新定位，防止因为机械限位卡涩导致阀门开关过力矩；对更换的新轴承游隙进行测量，不满足要求的不允许使用，建立设备的备件使用台账，详细记录备件的更换时间及更换时的状态，根据备件的使用寿命提前更换；根据膨胀节衬胶寿命定期对软连接进行更换。

5　结语

影响系统可靠性的故障有衬胶管道磨损腐蚀穿孔、入口滤网堵塞以及进出口膨胀节破裂等。制作一个衬胶测试样板，并利用专用检测工具对测试样板进行拉力测试，检测衬胶粘接的牢固程度来判断衬胶优劣。优化衬胶现场衬胶检修工艺，在适应的环境下进行衬胶，保证衬胶质量。在吸收塔内加装网格式滤网，过滤掉大杂物，待有停机机会彻底清理塔内大块异物；对进出口膨胀节进行状态评估，存在明显缺陷的应当及时更换。对浆液循环泵的管道衬胶厚度建立台账，利用台账进行磨损趋势分析；将浆液管道更换为耐磨和耐腐蚀效果更好的陶瓷或合金材料，提高使用寿命和运行稳定。

参考文献

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[2]　谢权云，曾庭华．沙角C电厂脱硫浆液循环泵磨损问题分析[J]．广东电力，2007，（9）．

[3]　徐锐．大型石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统可靠性研究[D]．华中科技大学，2011．

作者简介：林正威（1985-），男，福建三明人，广东国华粤电台山发电有限公司助理工程师，研究方向：火电厂脱硫脱硝。