氧化風(fēng)機(jī)出口溫度偏高簡(jiǎn)析及處理

賓裕昌（粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東羅定527200）

氧化風(fēng)機(jī)出口溫度偏高簡(jiǎn)析及處理

賓裕昌（粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東羅定527200）

人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)、生活水平逐漸提高，燃煤電廠的排污也進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代，脫硫系統(tǒng)良好與否直接影響到燃煤電廠煙氣排放品質(zhì)，而脫硫系統(tǒng)中氧化風(fēng)機(jī)也是影響煙氣排放的重要設(shè)備之一。粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司脫硫采用的是石灰石/石膏濕法脫硫工藝，通過(guò)煙氣大面積與含石灰石（CaCO3）的吸收液接觸，使煙氣中的的SO2溶解于水并與石灰石漿液反應(yīng)生成亞硫酸氫鈣（Ca（HSO3）2），在鼓入大量空氣條件下，使亞硫酸氫鈣（Ca（HSO3）2）氧化生成二水石膏（2CaSO4·2H2O），從而達(dá)到降低煙氣中SO2含量的目的，該吸收過(guò)程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

（1）煙氣中的二氧化硫（SO2）與石灰石漿液（CaCO3+H2O）反應(yīng)生成亞硫酸氫鈣（Ca（HSO3）2）：

CaCO3+2SO2+H2O=Ca（HSO3）2+CO2

（2）亞硫酸氫鈣（Ca（HSO3）2）與由氧化風(fēng)機(jī)供給的氧氣（O2）反應(yīng)生成二水石膏（2CaSO4·2H2O）：

Ca（HSO3）2+O2+CaCO3+3H2O=2CaSO4·2H2O+CO2

從上述化學(xué)反應(yīng)公式看出，如果氧化風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行勢(shì)必影響碳酸鈣的形成，也就是直接影響到石膏生成的品質(zhì)。

三葉羅茨風(fēng)機(jī)；冷油器；聯(lián)軸器；環(huán)境溫度；潤(rùn)滑

1　引言

脫硫系統(tǒng)中氧化風(fēng)機(jī)作用是不間斷向吸收塔提供合格的氧化空氣，使塔內(nèi)的亞硫酸鈣氫根氧化成硫酸根，從而增強(qiáng)吸收塔內(nèi)漿液進(jìn)一步吸收二氧化硫能力，同時(shí)得以生成良好品質(zhì)的石膏。一旦氧化空氣少注入或不注入都會(huì)導(dǎo)致膠硫效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)讓大量結(jié)垢的亞硫酸鈣包裹石灰石顆粒，進(jìn)而脫硫裝置失去功能。粵瀧公司第一期脫硫工程設(shè)計(jì)氧化風(fēng)量為4000Nm3/h、壓力為104kPa。風(fēng)機(jī)出口設(shè)置熱風(fēng)冷卻器，冷卻器后風(fēng)溫達(dá)70℃報(bào)警、80℃跳機(jī)。圖1～2是氧化風(fēng)機(jī)對(duì)脫硫吸收塔漿液pH值和脫硫效率影響情況。

圖1

圖2

我們公司現(xiàn)使用的氧化風(fēng)機(jī)是上海互馳-Robuschi三葉羅茨風(fēng)機(jī)，型號(hào)為RBS125/V。羅茨風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī)，它通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反、漸開(kāi)腰形的轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，把葉輪凹槽內(nèi)的空氣從入口端硬性輸送到出口端輸送，葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣。

圖3

2　設(shè)備概況

我公司2008年使用是西安志高羅茨風(fēng)機(jī)技術(shù)有限公司提供的RCS817風(fēng)機(jī)，此風(fēng)機(jī)為二葉式羅茨風(fēng)機(jī)，因運(yùn)行不理想于2011年更換為Robuschi三葉羅茨風(fēng)機(jī)，出口風(fēng)量最大為4000Nm3/h。風(fēng)機(jī)同樣安裝在漿液循環(huán)泵房?jī)?nèi)的隔音室里，隔音室內(nèi)有抽風(fēng)機(jī)，有換熱面積為0.8m2管式冷油器兩個(gè)，前后軸承油箱各一個(gè)。兩種風(fēng)機(jī)均存在同樣的問(wèn)題是：排氣溫度和潤(rùn)滑油油溫偏高現(xiàn)象，排氣溫度通常120℃、天氣炎熱時(shí)高達(dá)130℃以上；潤(rùn)滑油油溫度通常90℃以上運(yùn)行。此運(yùn)行工況必將影響到風(fēng)機(jī)的使用壽命。為此我對(duì)風(fēng)機(jī)出口排氣溫度及潤(rùn)滑油油溫度偏高進(jìn)行分析和處理。

3　排氣溫度和潤(rùn)滑油溫度偏高分析

3.1風(fēng)機(jī)端部高溫空氣泄漏的加熱作用

三葉羅茨風(fēng)機(jī)工作時(shí)，如果密封間隙過(guò)大、排氣腔內(nèi)高溫高壓氣體會(huì)向壓力溫度較低進(jìn)氣腔泄漏一定量。溫度較高的空氣進(jìn)而加熱進(jìn)氣氣體，使得排氣溫度升高。影響泄漏量的最為直接原因是風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)或安裝的密封間隙。羅茨風(fēng)機(jī)葉輪和側(cè)墻板材質(zhì)是FC250，其熱膨脹系統(tǒng)是12～12.5×10-6/℃，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)溫差通常是90～100℃。可以計(jì)算得出RBS125/V風(fēng)機(jī)的理想密封間隙。

葉輪與葉輪之間的間隙為0.40～0.5mm；葉輪與葉殼之間的徑向間隙0.2～0.30mm；葉輪與非驅(qū)動(dòng)端墻板間隙為0.25～0.35mm；葉輪與驅(qū)動(dòng)端墻板間隙為0.30～0.40mm。密封間隙越大高溫高壓氣體回流量要越大，進(jìn)氣溫度受加熱升高、進(jìn)而出氣溫度也跟著上升，造成惡性循環(huán)。密封間隙過(guò)小運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音、振動(dòng)超標(biāo)、溫度提升等。葉輪與葉輪間間隙及葉輪與葉殼間間隙建議用壓鉛線方法；葉輪與端板只能用塞尺了。測(cè)量風(fēng)機(jī)密封間隙盡量多位置測(cè)量，因?yàn)橹灰幸粋€(gè)密封間隙超標(biāo)也會(huì)造成排氣溫度偏高現(xiàn)象。如果風(fēng)機(jī)葉輪等分不好那密封間隙根本無(wú)法調(diào)整，可以對(duì)葉輪熱噴涂修復(fù)。噴涂材料要求是鎳合金，噴涂必須重新打磨圓滑、均衡。葉輪與端面的間隙可以在齒輪處加減疊片來(lái)調(diào)整。用塞尺測(cè)量葉輪與葉輪，葉輪與墻板，葉輪與機(jī)殼之間的間隙，必須得達(dá)到均勻分布，那邊不行就用銅棒砸齒輪和軸來(lái)調(diào)節(jié)所有間隙。調(diào)整好后卡住齒輪錐緊上好鎖母。鎖緊后必須再重新測(cè)量一次，直到符合要求后再做其他零部件的裝配。2012年我們?cè)幸慌_(tái)羅茨風(fēng)機(jī)RBS-125F（序列號(hào)：09-09714）委托一家風(fēng)機(jī)廠家檢修，測(cè)得其修后葉輪與端板密封間隙為0.45～0.5mm，安裝試運(yùn)排氣溫度高達(dá)130℃以上振速高達(dá) 25mm/s但振動(dòng)正常0.06mm。后來(lái)另一臺(tái)檢測(cè)其葉輪與端板密封間隙為0.35mm，安裝運(yùn)行其溫度120℃以下、振速10mm/s以下。

3.2環(huán)境溫度過(guò)高

羅茨風(fēng)機(jī)的理想壓縮過(guò)程可以為定容積壓縮，排氣溫度計(jì)算公式為：

排氣溫度Td=（0.19/￡+1）Ts。式中Td為排氣溫度、Ts為進(jìn)氣溫度、￡為容積效率。從計(jì)算公式可以體現(xiàn)環(huán)境溫度與排氣溫度成正比關(guān)系。我們做試驗(yàn)把隔音門(mén)板全部打開(kāi)后，羅茨風(fēng)機(jī)環(huán)境明顯下降，為此我們把原設(shè)計(jì)的隔音室全部拆除并把入口管延伸至室外環(huán)境相對(duì)陰涼處。因?yàn)楦粢羰业撞堪惭b排氣口及緩沖罐故隔音作用甚微，反而它可把環(huán)境溫度增加10℃以上。炎熱的夏天必須時(shí)在風(fēng)機(jī)側(cè)臨時(shí)放置一臺(tái)強(qiáng)力落地風(fēng)扇，輔助降低風(fēng)機(jī)環(huán)境溫度（見(jiàn)圖4）。

3.3潤(rùn)滑油品質(zhì)不良

羅茨風(fēng)機(jī)原廠家即西安志高羅茨風(fēng)機(jī)技術(shù)有限公司推薦使用L-CKC320的潤(rùn)滑油。此品種潤(rùn)滑油粘度大、流動(dòng)性差，帶走的熱量滯后。后來(lái)更換為上海互馳-Robuschi三葉羅茨風(fēng)機(jī)后與廠家及參考兄弟電廠決定更換為殼牌系統(tǒng)循環(huán)油#220。另把冷油器冷卻面積從原來(lái)的0.7m2增大至1.4m2并把冷卻水回水直接排向地溝。潤(rùn)滑油油溫降低15℃以上。

圖4

3.4出口風(fēng)壓偏高

我公司氧化風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓設(shè)置為 95kPa報(bào)警、大于105kPa延時(shí)3s停運(yùn)氧化風(fēng)機(jī)。供給吸收塔液位高位原設(shè)計(jì)為8.6～9.1m。依據(jù)公式：

Td=Ts+（10～12）×P其中Td為排氣溫度、Ts為進(jìn)氣溫度、P為出口風(fēng)壓?jiǎn)挝幻姿y汞。如當(dāng)吸收塔液位是8.6m、環(huán)境溫度是30℃、壓力損失1m時(shí)：

Td=Ts+（10～12）×P=30+（10～12）×（8.6+1）=126～145℃。吸收塔液位偏高造成羅茨風(fēng)機(jī)溫度偏高也會(huì)嚴(yán)重影響及風(fēng)機(jī)及其潤(rùn)滑油的壽命。為此我們把吸收塔的液位控制在8.0m以下，通常為7.5m。

3.5傳動(dòng)皮帶過(guò)緊或過(guò)松

皮帶過(guò)緊影響軸承滾子與滾子槽之間的油膜、增大摩擦力進(jìn)而軸承溫度會(huì)升高；皮帶過(guò)松時(shí)皮帶與皮帶輪輪打滑使得皮帶輪溫度升高嚴(yán)重時(shí)燒壞皮帶且影響風(fēng)機(jī)出力。羅茨風(fēng)機(jī)配用皮帶為XPC3350，皮帶安裝拉緊后可用拇指下壓皮帶中部，壓陷不超過(guò)皮帶厚度的1.5倍為宜，這是我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)。另外皮帶建議定期添加皮帶臘，增加皮帶與皮帶輪的摩擦力。正常運(yùn)行時(shí)皮帶輪處溫度不超過(guò)45℃。

4　結(jié)論

羅茨風(fēng)機(jī)排氣溫度偏高常見(jiàn)的原因有上述五種，通過(guò)上述幾種方法處理后我們把羅茨風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑油油溫驅(qū)動(dòng)端控制在80℃以下、非驅(qū)動(dòng)端油溫控制在70℃左右、出口風(fēng)溫夏天120℃以下、冬天通常100℃左右。加以平時(shí)的正常維護(hù)和保養(yǎng)羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行已有四年之多，均安然無(wú)恙，轟轟烈烈地為我們服務(wù)。正常運(yùn)行時(shí)若出現(xiàn)排氣溫度升高可以先從后四種情況分析處理最后再檢查風(fēng)機(jī)的密封間隙；風(fēng)機(jī)檢修時(shí)必須把風(fēng)機(jī)密封間隙的調(diào)整作為停工待檢點(diǎn)執(zhí)行，也即是密封間隙必須滿足設(shè)計(jì)要求。羅茨風(fēng)機(jī)的最大問(wèn)題是排氣溫度偏高，粵瀧公司的第二期脫硫已把氧化風(fēng)機(jī)改用詰締納士機(jī)械有限公司生產(chǎn)的離心式風(fēng)機(jī)CF879。此離心式氧化風(fēng)機(jī)排氣溫度通常低于100℃，相比羅茨風(fēng)機(jī)在排氣溫度上占有一定優(yōu)勢(shì)。

[1]曾庭華，楊 華，馬 斌，等.濕式煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性及優(yōu)化.北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[2]火電廠無(wú)旁路濕式煙氣脫硫技術(shù)手冊(cè).北京：中國(guó)電力出版社，2013.

TH43

A

2095-2066（2016）31-0045-02

2016-10-23

賓裕昌（1970-），男，工程師，大專(zhuān)，主要從事鍋爐燃料脫硫設(shè)備的機(jī)械維護(hù)工作。