吸收塔側(cè)進式攪拌器機械密封故障簡析及處理

賓裕昌

（粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司 廣東羅定 527200）

吸收塔側(cè)進式攪拌器機械密封故障簡析及處理

賓裕昌

（粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司 廣東羅定 527200）

人類對化石原料——煤的使用，是造成大氣環(huán)境污染的主要源頭。其中，SOx、NOx等酸性氣體的超環(huán)境容量排放，成為大氣環(huán)境破壞的重量級殺手?；鹆Πl(fā)電廠脫硫設(shè)備就是把煙氣中的SO2酸性氣體吸收處理，讓排放至天空的煙氣干凈、環(huán)保。攪拌器是火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)中較為重要設(shè)備之一，它直接影響到脫硫效率、品質(zhì)，且可提高運行可靠性。吸收塔側(cè)進式攪拌器主要是作用是不停攪拌吸收塔內(nèi)的石膏-石灰石漿液，防止?jié){液塔內(nèi)沉淀凝固，保證漿液在漿池內(nèi)與空氣中氧氣充分氧化。在作氧氣作用下把不穩(wěn)定的CaSO3轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的CaSO4。如果CaSO3氧化不充分，在一定條件下會分解釋放出有毒的SO2而CaSO4則不會。CaSO4含量低也會造成石膏品質(zhì)差，不符合市場要求。

側(cè)進式攪拌器；AEB系列機械密封；鎖緊環(huán)

1 引言

我公司即粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司2008年年底第一期脫硫設(shè)備正式投入運行。吸收塔采用上海萊寧（LIGHTNIN）側(cè)進式攪拌器，型號為1VSF18.5，轉(zhuǎn)速 194rpm，功率 18.5kW。安裝與水平向上傾 10°±0.5°，共四臺。其攪拌器配套的機械密封為AEB系列，軸徑為60mm。

2 設(shè)備概況

吸收塔四臺側(cè)進式攪拌器配套的機械密封從2008年投產(chǎn)至2014年運行狀況均不理想，主要是機械密封頻頻泄漏漿液。從投產(chǎn)至2014年年底因機械密封泄漏漿液而更換次數(shù)統(tǒng)計如下：#1攪拌器更換機械密封6次；#2攪拌器更換機械密封10次、#3攪拌器更機械密封8次、#4攪拌器更換機械密封14次。四臺攪拌器器共更換機械密封28次，5年內(nèi)平均每年更換機械密封五點六次，即每個季度更換一次以上。2009年因設(shè)備尚在保質(zhì)期內(nèi)，更換的四個機械密封均是由上海萊寧（LIGHTNIN）公司技術(shù)人員指導(dǎo)且更換產(chǎn)品都是美國原裝機械密封（見圖1）。

圖1

因考慮我公司經(jīng)營困難及國產(chǎn)的機械密封質(zhì)量已有大幅度提高，故后來購買的AEB系列機械密封均為國產(chǎn)化。但從更換頻率來看，無論是進口機械密封還是國產(chǎn)機械密封，其使用期限均難以達到保質(zhì)期（機械密封保質(zhì)期通常一年以上），既耗費了我們大量的人力財力也影響生產(chǎn)。這機械密封事情非常值得我們思考，是安裝問題還是機械密封質(zhì)量問題抑或是工況問題？

3 機械密封損壞漏漿分析

3.1 工況問題

我公司的吸收塔工況主要參數(shù)：液位控制在7.5～8.5m，通常8.0m以下；石灰石顆粒小于44μm，325目過篩率90%以上；pH值控制在5.7～6.2之間。石灰石顆粒及pH值與300MW機組一樣，可我公司吸收塔液位與300MW的吸收塔9.5～11m低1m多。故工況問題不是機械密封泄漏的主要原因。

3.2 安裝問題

更換安裝機械密封，上海萊寧（LIGHTNIN）公司技術(shù)人員多次前來現(xiàn)場指導(dǎo)，每次更換均按照廠家技術(shù)人員指導(dǎo)的工序進行。我們也經(jīng)歷了多年親自動手更換機械密封的磨練，對更換機械密封工作可以說是已是熟能生巧。所以安裝問題不是主要問題。

3.3 質(zhì)量問題

我們首先了解AEB系列機械密封的結(jié)構(gòu)（見圖2）。

圖2

此AEB系列機械密封為單端面集裝式帶內(nèi)置式雙列調(diào)心滾柱軸承、靜環(huán)補償為內(nèi)置式多彈簧（共12個彈簧）、不與介質(zhì)接觸。密封面主要有三個：①動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的徑向密封，亦稱旋轉(zhuǎn)密封，是動靜環(huán)之間的密封；②靜密封環(huán)機構(gòu)與機械密封安裝機構(gòu)的密封，是靜密封，通常用O型圈密封；③動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的軸向密封，也是靜密封，常用O型圈密封。

從三個密封面分析：

（1）靜密封環(huán)機構(gòu)與機械密封安裝機構(gòu)的密封是靜密封，設(shè)計有兩個O型圈密封、有6個M16的不銹鋼螺栓固定。主要O型圈合適、機械密封固定螺栓均勻上緊，平時安裝機械密封通常加以黃油輔助。故此密封面漏漿的機率是幾乎可以忽略不計。

（2）動密封環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間的軸向密封，設(shè)計有兩個耐腐蝕O型圈。如果O型圈與軸的接觸機緊力不夠，漿液就會通過轉(zhuǎn)軸慢慢向外滲漏。造成其緊力不夠的原因主要有兩個：①O型圈磨損或過小；②轉(zhuǎn)軸磨損。故安裝此機械密封一定要測量轉(zhuǎn)軸的磨損情況。如果轉(zhuǎn)軸磨損超過0.2mm，需要更換橡膠直徑略大的O型圈或?qū)D(zhuǎn)軸進行噴涂修復(fù)。如果轉(zhuǎn)軸磨損達到0.5mm，那必須對轉(zhuǎn)軸進行修復(fù)或更換。從設(shè)備設(shè)計可以知道動環(huán)與轉(zhuǎn)軸是同步旋轉(zhuǎn)，故轉(zhuǎn)軸的磨損機率也是甚微。2015年我們曾對更換機械密封較頻繁的#2、4攪拌器軒軸測量#2轉(zhuǎn)軸直徑為59.3mm、#4轉(zhuǎn)軸直徑為59.2mm。2015年#2、4攪拌器從機械密封冷卻水回水管回水已偶有渾濁現(xiàn)象，下次更換機械密封對動環(huán)內(nèi)O型圈需要更換略大的了。從現(xiàn)象及運行時間表明此密封面不是造成機械密封漏漿的主要原因。

（3）動密封環(huán)與靜密封環(huán)之間的徑向密封，是動密封，當(dāng)然也是機械密封的重要技術(shù)部位，也是最為容易釀成漿液泄漏的重要部位。動靜環(huán)的密封要求接觸面完好光滑、耐磨且一定的緊力。

故機械密封缺陷的重點放在第三點上即動靜環(huán)上。動靜環(huán)缺陷主要有以下四點：動靜環(huán)破損；動靜環(huán)工作時間長磨損過量；動靜環(huán)接觸面不平面如存在張口；動靜環(huán)接觸面緊力不夠。從更換下來的28個機械密封統(tǒng)計只有7個是機械密封的動靜環(huán)破損，比例是25%，這還包括可能因拆除時欠謹慎造成的可能。從更換的頻率來看工作時間長是不成立的；動靜環(huán)接觸面不平或存在張口，安裝機械密封前均經(jīng)過認真檢查合格后再進行更換工作且如有此張口現(xiàn)象一開始就會出現(xiàn)泄漏了。所以造成機械密封泄漏的最大原因是動靜環(huán)密封面緊力不夠。而造成動靜環(huán)密封面緊力不夠的原因主要有兩點：①彈簧內(nèi)有雜物；②動環(huán)移位。AEB系列機械密封設(shè)計內(nèi)置式彈簧，不與漿液接觸，所以雜物難以進入彈簧腔內(nèi)。剩下的就是動環(huán)移位。動環(huán)移位說白的就是鎖緊環(huán)鎖得不夠緊，在運行中受到彈簧力、向下重力的作用及運行振動慢慢發(fā)生向下移動、動靜環(huán)接觸面松懈而出現(xiàn)漿液泄漏。攪拌器支撐座由來活動的已改為用水泥混凝土固定，振動已縮小到標準范圍。機械密封鎖緊環(huán)我們曾與廠家技術(shù)溝通無論是徑向或軸向鎖緊均進行償試可運行一段時間后還是出現(xiàn)移位現(xiàn)象；后來我們又在鎖緊環(huán)內(nèi)壁上附上厚度0.2～5mm的不銹鋼片，加強鎖緊力度，運行時間略為長些，但仍然難達到正常運行一年以上。

經(jīng)過上述方法還是沒法達到理想要求后，我發(fā)現(xiàn)上海萊寧（LIGHTNIN）側(cè)進式攪拌器轉(zhuǎn)軸安裝機械密封位置直徑為60mm而安裝靠外側(cè)的轉(zhuǎn)軸直徑為58mm。于是我設(shè)想在轉(zhuǎn)軸上加裝一個裝置用以輔助機械密封鎖緊環(huán)。合理化建議很快得到上級認可。繪圖加工輔助鎖緊裝置名稱定為拉緊裝置，安裝機械密封后用螺栓把拉緊裝置與鎖緊環(huán)緊緊連在一起（如圖3）。自從加裝拉緊裝置后從2015年03月份至2016年10月份至四臺攪拌器只更換一個機械密封。

圖3

4 結(jié)論

通過分析和實踐得出AEB系列機械密封造成漿液泄漏的最大問題是配套鎖緊環(huán)難以徹底鎖緊、導(dǎo)致動環(huán)移位釀成不良后果。加裝拉緊裝置后動環(huán)已無法再度移位了，如果再次出現(xiàn)漿液泄漏很可能是彈簧問題或是動靜環(huán)損壞。自從加裝拉緊裝置后更換機械密封次從原來每年五點六次降低至每年更換一次。按AEB系列60mm國產(chǎn)機械密封每個2.5萬估算，一年可節(jié)約十萬元以上。加裝拉電裝置也可以對其他系列的機械密封改進作為參照，尤其是側(cè)進式攪拌器的機械密封。

TM621.9

A

1004-7344（2016）32-0248-02

2016-11-2

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