ZDKM500R型煤漿泵在水煤漿氣化裝置上的應用

楊　路

(寧波中金石化有限公司浙江鎮海315203)

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ZDKM500R型煤漿泵在水煤漿氣化裝置上的應用

楊路

(寧波中金石化有限公司浙江鎮海315203)

0　前言

寧波中金石化有限公司煤漿給料泵采用了ZDKM500R型煤漿泵，該泵為雙缸雙作用隔膜泵，額定流量為30 m3/h，最大允許工作壓力為4 000 kPa。該煤漿泵主要由電機、減速機、曲軸連桿、泵頭、進出口緩沖罐、PLC控制柜等部分組成，該煤漿泵拆裝、維護方便，但控制回路較為復雜，容易發生跳車事故。

1　煤漿泵單缸不打量

2015年9月系統裝置停車檢修期間，對煤漿泵進行調試；9月17日，將煤漿泵驅液端注滿驅動液備用；9月18日，對煤漿泵作啟動前的檢查，泵入口采用新鮮水作為試泵介質，緩沖罐進口壓力控制在160 kPa，出口壓力控制在1 100 kPa，通過煤漿循環閥進入煤漿槽。中控系統將煤漿泵轉速設定為額定轉速的30%，現場啟動煤漿泵，將煤漿泵切換至由中控系統控制，保持煤漿泵在額定轉速的30%狀態下運行5 min，保證驅動液能夠完全填充至驅動液端，保證驅液端有足夠的壓力，從而保證煤漿的正常輸送。煤漿泵運行3 min后，1#管線出口壓力表開始顯示，泵出口壓力為1 000 kPa，而2#管線出口壓力仍比較低。運行5 min 后，1#管線出口壓力升高并穩定在1 500 kPa；而2#管線出口壓力為 500 kPa，且波動較大，兩管線之間流量相差 1.5 m3/h，由于低轉速運行的煤漿泵輸出功率較小，而且沒有完全充滿管線會導致煤漿流量顯示偏低。此時，緩慢提高煤漿泵的轉速至額定轉速的55%，對應的流量應該為9.2 m3/h；1#管線流量為9.0 m3/h，2#管線流量仍為2.0～3.0 m3/h。

對煤漿泵的進、出口單向閥及進、出口管線進行檢查，2#管線出口無泄漏點，可以排除在煤漿流量計之前存在泄漏點而導致煤漿泵流量計計量不準確，同時2#管線設置的3個壓力表也完全正常。在對2#管線的進、出單向閥檢查時，左側單向閥運行聲音稍有異常，對2#管線煤漿泵左側單向閥進行拆檢，并未發現異常，單向閥閥體無異常磨損，也沒有存在卡澀現象。回裝后重新對煤漿泵進行調試，仍發現2#管線仍存在不能滿負荷運行的現象。經分析，其主要原因在于驅動液端提供的動力不足，無法達到輸送煤漿的目的，且左側驅動液箱排出的氣體量較少。為此，對煤漿泵驅動液端和排氣閥進行拆檢，發現驅動液箱底部和排氣閥內均存在小部分的煤漿顆粒，而驅動液端的安全閥沒有異常起跳，對驅動液箱和排氣閥內的煤漿顆粒進行清理后，回裝后調試煤漿泵，2#管線煤漿泵打量恢復正常。

2　煤漿泵缸套磨損

煤漿泵運行1個月后，A燒嘴的煤漿流量比運行初期下降了0.3 m3/h，由于該管線有3只流量計，3只流量計的流量同時下降，證明該管線確實出現了煤漿泵輸送量低或者泄漏。由于管線壓力正常，排除管線存在泄漏的可能性。通過長時間運行發現，A燒嘴2個驅動液的油位異常，左側驅動箱的油位逐漸升高而右側驅動液箱的油位卻在逐漸下降。由于運行初期操作人員經驗不足，對于驅動液油位的巡檢不夠重視，所以，未能及時發現油位的異常。由于裝置沒有停車計劃，且打量低的燒嘴并未影響裝置運行。后將左側高出的驅動液，用油杯在添加到右側，但仍沒有徹底解決煤漿泵打量低的問題，只能加強對該煤漿泵及燒嘴的運行進行監控。

2015年8月底利用氣化裝置停車檢修機會，對煤漿泵A的缸套進行檢查，發現缸套磨損嚴重，缸套內部有磨損、拉傷的痕跡。由于氣化裝置運行時間較短，且該燒嘴未發生過隔膜破損現象，煤漿不會竄到驅動液里。經多方研究，認為可能是缸套材質存在問題，導致煤漿泵的缸套過早地損壞；同時，對其他煤漿泵進行拆檢，也發現類似的缸套磨損的情況。為此，決定對煤漿泵的缸套材質進行更換，將原來的銅缸套更換為不銹鋼缸套后，對運行一個周期的新缸套進行檢查，沒有發現磨損的痕跡。

3　煤漿泵頻繁跳車

在氣化裝置一個運行周期內因煤漿泵故障導致6次跳車，嚴重影響氣化裝置的穩定運行，且6次跳車的原因均為儀表故障。通過對煤漿泵聯鎖系統梳理，發現煤漿泵聯鎖點共設置13個，其中7個溫度點：分別為齒輪箱1頂溫、齒輪箱1底溫、齒輪箱1溫度、齒輪箱2頂溫、齒輪箱2底溫、齒輪箱2溫度、油溫；2個壓力點：排氣壓力1和排氣壓力2；4個電機聯鎖點：電機電流、電機轉速、電機扭矩、電機溫度；同時還設有4個數字量聯鎖，煤漿泵隔膜泄漏(表1)。

表1　煤漿泵改造前、后各點功能比較

通過表1可以看出：能夠導致煤漿泵停車、觸發氣化爐停車的2個連鎖是油溫和電機溫度；但是兩者均為單點聯鎖，而且均沒有延時，這就大大增加了煤漿泵誤跳車的風險。然而，在實際運行過程中，所有的顯示點在其斷路的時候也會觸發煤漿泵停車，從而觸發氣化爐停車。上述聯鎖點都是通過通訊線連接到PLC控制柜，而且均沒有延時，此時，煤漿泵誤跳車的概率呈幾何倍數增加。

4　改進措施及效果

將煤漿泵所有顯示點以及開關量信號點均采用硬線鏈接至DCS控制系統，再將DCS控制系統發出的煤漿泵停車信號輸送至電氣變頻器。改造后，煤漿泵聯鎖誤跳車概率大大下降，再也未出現因煤漿泵儀表誤指示而觸發氣化爐停車，并且大大延長了煤漿泵的運行周期。

2016- 03- 02)