“三步拆卸法”在搅拌器机械密封更换工艺中的应用

(整期优先)网络出版时间:2021-04-16
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“三步拆卸法”在搅拌器机械密封更换工艺中的应用

徐鹏

中国石油集团 电能有限公司 电力技术服务公司

摘 要介绍了三步拆卸法在20万千瓦机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FGD)脱硫塔侧搅拌器机械密封在线更换的应用情况,通过对机械密封检修期间有效的实际测试表明,机械密封引起的搅拌器故障占脱硫搅拌器总故障的60%以上,机械密封运行状况的好坏直接影响着脱硫塔的平稳运行,在相同运行工况下用三步拆卸法比原始固轴法更换效率提高了42%-58%。降低了检修时长,为脱硫装置长周期,安全运行打下了物质基础。

关键词:石灰石-石膏湿法脱硫系统;三步拆卸法;搅拌器;机械密封;脱硫效率


石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中,系统内的浆液大部分都是固液混合物,为了让脱硫塔内浆液中固体悬浮,需要保证足够的流体速度,否则将会出现沉积物堆积。根据脱硫塔结构形式,采用侧入式搅拌器。

对于吸收塔侧入式搅拌器而言,其机械密封的使用寿命是衡量该搅拌器性能的关键参数之一。运行时,机械密封随着塔内介质的流动产生轴向串动及整体摆动现象,经常出现因轴变形,振动等因素引起机械密封失效,产生浆液泄漏,污染了周边环境,严重时会直接影响着脱硫装置的安全运行。


2 脱硫塔搅拌系统设计参数

大庆中油电能热电二公司烟气脱硫系统为5炉3塔布置,脱硫塔搅拌系统采用搅拌器搅拌方式,主要设计参数见表1



项目

数值/模式

脱硫塔本体

φ10m*28.7m/φ8.9m*28.3m/φ12.6m*30.1m

浆液密度

1050-1130Kg/m³

浆液温度

50-60℃

搅拌器个数/台

12

运行模式

全天运行

密封方式

单端机械密封

搅拌器型号

20SV25M-5.67


3 固轴法更换搅拌器机械密封技术状况及指标

脱硫塔运行期间,设计要求塔内浆液必须保持在8m以上,如出现搅拌器机械密封损坏故障,只能采取在线更换的方式。具体的检修方法是将尺寸为120mm*40mm,厚度为10mm的钢板作为限位块安放在搅拌器主轴与框架之间,以保持主轴的稳定性,然后进行机械密封的拆装工作。

序 号

现场问题

故障分析

1

容易松动、限位不牢固

不利于控制搅主轴倾斜角度

2

限位块安装繁琐

工作空间狭小

3

浆液泄漏

主轴产生轴向串动

4

检修耗时长

工法,工序混乱



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4 脱硫循环泵排放装置改进的工作原理

在浆液循环泵管道排放阀门下方采用法兰连接方式加装DN100手动截止阀门,在执行停泵操作时,首先将排放气动门打开,然后手动缓慢开启加装阀门开度,当浆液的流量在排水沟的3/4位置时停止操作。排放完毕后先关闭气动门,待管道出口处无浆液后关闭手动阀门。

  1. 脱硫循环泵排放装置改进的特点

5.1施工方法简单,现场施工快捷。

5.2可随时启动、安装简便,并且可循环使用。

5.3安全可靠,且保证作业质量。

5.4节省施工费用,所需材料均来自备品备件。

“图2”

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6 脱硫循环泵排放装置改进的安全措施

6.1 安装作业时,应设专人统一指挥。

6.2 现场施工作业人员严禁酒后作业。

6.3 作业人员有权拒绝违章指挥、无安全技术措施、无安全技术交作业有权制止他人的违章行为。

6.4 现场施工作业严格遵守现场管理要求。

6.5 施工现场的安全应急措施齐全完好,并始终保持备用状态。

6.6 脱硫循环泵排放装置改进满足现场行走安全距离。

7 脱硫循环泵排放装置改进的经济分析与社会效益

7.1推广应用条件和前景

适合脱硫塔排水地沟容积率狭小的工况,排水坑泵与脱硫循环泵冲洗、排浆管线设计不合理,现场使用出现问题的情况。

7.2经济分析

由于本方法中截止阀可重复使用、节约成本,因此和原设备维护费用对比节约成本我们从以下2个方面进行分析

7.2.1故障成本

清理脱硫塔地面,清淤工作,人员4人,一次按2小时,运行周期10个月,每月平均出现6次,人工34元/小时

4*2*10*6*34=16320元

检修排水气动阀门:检修人员3人,一次按2小时,运行周期10个月,每月平均出现8次,人工34元/小时,更换阀门2个/月

3*2*10*8*34+2*10*300=22320元

7.2.2改造成本

DN100阀门9个,DN100法兰9对,M24螺栓80条,人工按4人每天120计算,用时2天

9*300+9*60+80*4+4*2*120=4520元

直接结余成本16320+22320-4520=34120元

7.3社会效益

该方法不但可在此项装置改进中应用,还可应用在其他箱、罐、池中,因此节省的后续费用不可小计。

7.4 在节省间接费用方面

加快了脱硫塔冲洗排放进度,保证了循环泵管路的畅通,提高了施工安全性,并对环境卫生、文明生产起到了很好的推动作用,也为今后在火电厂及其他各行业箱、罐、池检修运行提供了很好的参考价值。

8 结束语

脱硫循环泵排放装置改进的应用,不仅节省了施工费用,特别是它的安装简便、重复利用,可以给工作带来很多便利,在保证施工安全的前提下,能保质保量的完成施工任务,相信“脱硫循环泵排放装置改进”的发展应用前景会越来越广阔。经过改进情况来看,在石灰石浆液泵停泵冲洗的故障明显的降低,保证了锅炉烟气脱硫系统正常稳定运行。文中所诉为许多火力发电厂的通病,所提出的改造方案是在多次研究和试验基础上形成的,并已在检修中得到应用且效果良好,可以在同类电厂中推广和应用。

参考文献

[1] 高丛辉等。电力集团宏伟热电厂企业标准Q/CNPC-DQ-DLH0217-2015:01-05

作者简介:徐鹏(1970—),男,工程师,主要从事电厂锅炉及脱硫系统生产管理工作。






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