某電廠脫硫漿液循環泵軸承損壞原因分析及處理

吳嚴英 王帆

摘要：針對火電廠漿液循環機封漏漿，電機驅動端軸承損壞情況多方面查找原因，分析可能存在的問題，并研究處理對策。關鍵詞：漿液循環泵;機械密封;軸承保持架

一、機組概況

某電廠2X660MW超臨界火電機組，脫硫系統是引進美國Babcock&Wilcox公司技術，采用由武漢凱迪電力環保有限公司設計制造的石灰石-石膏就地強制氧化脫硫工藝系統。為滿足環保要求2018年進行1號機組超低排放改造，脫硫系統優化改造內容主要是吸收塔增容，增加一臺漿液循環泵為4臺漿液循環泵。脫硫漿液循環泵是脫硫系統的重要組成部分，對鍋爐尾氣排放起著至關重要的作用，漿液循環泵的作用是將吸收塔漿液池中的漿液經噴嘴循環，并為產生顆粒細小、反應活性高的漿液霧滴提供能量。每層噴淋層配置1臺漿液循環泵，使漿液通過噴嘴后盡可能的霧化與逆向的煙氣發生化學反應吸收煙氣中的SO2，也使進入吸收塔內部的煙氣溫度降低，以保護吸收塔內部的防腐材料不被高溫煙氣損壞。

1號機組FGD配置4臺型號LC700/898II循環漿液泵，流量7891m3/h，揚程分別為29.1mH20，26.9mH20，24.7mH20，22.5mH20，室內布置。我廠脫硫循環漿液泵的主要組成部件包括軸承箱、配有型號LC280N減速機及YKK5004-4電機，減速機可以將額定轉速1485r/min降至541r/min，泵體機械密封處配有機封水，減速機用冷卻水來降溫，泵吸入口配備聚丙稀樹脂濾網，泵體進出口管道均有防止振動傳遞的膨脹節。管道配有入口電動閘閥和出口管道的沖洗水電動門等配件。

二、液循環泵軸承損壞經過及原因分析

2.1液循環泵軸承損壞事件經過。

2021年8月25日19：182號機負荷445MW，脫硫系統入口SO2濃度1084.52mg/Nm3，出口SO2濃度29.72mg/Nm3，PH5.97，供漿量12.36m3/h，2C、2D漿液循環泵運行，因機組升負荷為控制凈煙氣出口二氧化硫濃度滿足超低排放要求，啟動2A漿液循環泵。19：21啟2A漿液循環泵，運行電流43.34A，出口壓力0.27Pa，軸承箱溫度26.89℃，驅動端軸承（靠泵側）溫度26.25℃，非驅動軸承溫度（靠電機側）26.06℃。20：25DCS發聲光報警：“2A漿液循環泵跳閘”跳閘首出為“漿液循環泵2A軸承箱溫度>90℃”。調閱歷史趨勢2A漿液循環泵電流由44.4A突升至65.3A，后又下降

至50A，軸承箱溫度由45℃在20：52上升至最高164℃后緩慢下降，漿液循環泵非驅動軸承溫度最高升至91.27℃。現場檢查，機封四氟乙烯墊變形，機封漏漿嚴重。

2.2液循環泵軸承損壞原因分析。

2.2.1機械密封水量不夠、壓力不足，機械密封環磨損。通過現場檢查發現2A漿液循環泵機封冷卻水開度過小僅開了3圈，全開為8圈，機封密封水的壓力不足。可能存在密封水壓力低于泵內壓力，漿液倒流堵塞機封水管，無法對機封進行可靠冷卻和密封，導致機封磨損，從而將漿液滲漏至軸承箱，造成軸承箱軸承油膜破壞，軸承位移，動靜摩擦溫度急劇上升。但是后續現場解體檢查發現驅動端軸承燒損嚴重，保持架散架，但機封正常。

2.2.2機封密封水四氟乙烯墊材料老化。可能存在漿液循環泵機機封密封水四氟乙烯墊片材質的老化變形損壞壓緊力不足而喪失原來的彈性造成密封水外漏，滲漏至軸承箱，造成軸承箱軸承油膜破壞，軸承位移，機封動靜間隙增大漏漿嚴重，漿液滲流至軸承箱加急軸承動靜摩擦溫度急劇上升而引發保護動作。但是后續現場解體檢查發現驅動端軸承燒損嚴重，保持架散架，但機封正常。

2.2.3漿液循環泵入口濾網、進出口管道結垢管道振動嚴重。濾網的主要作用是為了防止塔內運行形成的積垢和其他異物經過循環泵進入噴淋層，引起噴淋層漿液噴嘴嚴重堵塞。但長時間停運漿液循環泵時，未能將管道內的漿液沖洗干凈，在濾網、管壁結垢，當再次啟泵時，由于漿液流量不暢造成管道振動嚴重。但通過調取運行操作歷史記錄運行人員嚴格執行2A漿液循環泵沖洗規定未出現未沖洗情況。

2.2.4油系統故障，2A漿液循軸承箱缺油干燒。通過調查發現2A漿液循環泵臨修時檢修人員檢修時將軸承箱內潤滑油放空后忘記加油，導致2A漿液循環泵啟動后軸承缺油干磨，長達1小時之久，推力軸承、電機側軸承保持架損壞，軸承溫度快速上升，軸承箱溫度高保護動作，軸套與軸抱死漿液循環泵跳閘。

三、漿液循環泵故障應對措施

加強漿液循環泵可靠性管理，從運行監視調整、檢修維護管理及后期設備改造等方面提高設備可靠性運行，滿足環保超低排放需要。

3.1檢修維護管理

3.1.1機封冷卻水不使用工業廢水回用水源，采用開式循環即回水管敞開，防止機封冷卻水產生雜質;在機封水進水管路上加裝供水壓力表，防止機封水斷流。

3.1.2嚴格按照工作票管理制度，檢修工作票終結時，檢修工作票負責人必須對現場檢修設備進行檢查，將重要檢修內容對相關人員進行交代。

3.1.3加強設備檢修全過程管控，尤其加強設備的重要檢修節點與信息管控，及時完善設備檢修臺賬。

3.1.4將機封水水源與泵沖洗水水源分開，防止泵在沖洗水時機封水壓力低堵塞機封水管。大小修期間對工藝水管路進行檢查，清理工藝水管路內積存污泥等異物。

3.1.5停機檢修期間，應排空吸收塔漿液，徹底清理吸收塔內雜物;檢查塔壁防腐層完好，防止防腐層脫落堵塞入口濾網。

3.2運行監視調整

3.2.1嚴格執行公司“兩票”管理制度，落實操作票填寫（生成）、審核、批準流程，操作逐項逐一執行無誤后確認打勾，嚴防漏項或執行不到位的情況發生。

3.2.2在脫硫DCS畫面增加參數異常變化、報警等監視手段，重要參數設置報警值，加強監盤質量，發現參數異常，及時采取有效措施進行處置，嚴防事件擴大造成設備損壞或事故。

3.2.3加強漿液循環泵停運后管道沖洗全面徹底，保證漿液泵在停運后入口濾網、管道沒有漿液沉積。

3.2.4運行人員應加強設備設施巡回檢查質量。對油位、油質、冷卻水回水流量重點檢查，加強電機、泵體、軸承箱的測溫、測振，發現異常，應果斷采取措施，立即切換至備用泵運行。

四、取得成果

隨著國家雙碳目標制定并實施，針對火電機組超低排放要求將更加嚴格，脫硫環保設備設施安全穩定運行與主機系統設備設施同等重要。因此，針對脫硫漿液循環泵故障原因分析及處理措施，有效保障了漿液循環泵保持良好穩定運行狀態。

參考文獻：

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[2]孫相宇，寶志堅，周欽.FGD脫硫裝置漿液循環泵失效機理及防護措施[J].電力科學與工程，2009。

[3]金新榮.濕法煙氣脫硫裝置運行中存在問題及解決措施[J].電力設備，2006。

作者簡介：吳嚴英;職稱等級：高級工程師;從事專業：火電廠安全生產;

甘肅省平涼市崇信縣崇信發電有限公司;中電建甘肅能源崇信發電有限責任公司;

王帆;職稱等級：工程師;從事專業：火電廠集控運行。