Feluwa高壓煤漿泵故障的分析及處理

魏云釗（河南心連心化肥有限公司，河南新鄉(xiāng)453700）

?

Feluwa高壓煤漿泵故障的分析及處理

魏云釗
（河南心連心化肥有限公司，河南新鄉(xiāng)453700）

摘要：Feluwa高壓煤漿泵的操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、檢測系統(tǒng)完善，為氣化關(guān)鍵設(shè)備，制約著氣化裝置的運(yùn)行周期。就Feluwa泵在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并采取適當(dāng)處理措施，避免因煤漿泵出現(xiàn)故障而引起氣化停車，盡可能延長氣化裝置的運(yùn)行時(shí)間。

關(guān)鍵詞：Feluwa；煤漿泵；故障；分析；處理

河南心連心化肥有限公司第四分公司首次使用多噴嘴對置水煤漿氣化工藝，于2013年11月正式投料生產(chǎn)，2014年全年累計(jì)運(yùn)行超過300天，氣化高壓煤漿泵采用德國Feluwa制造的ZGL 200/200- 2K160 - 4SM460HD雙缸雙作用軟管隔膜往復(fù)泵。隨著對氣化裝置駕馭能力的不斷提高，在工藝燒嘴與拱頂磚、渣口磚壽命延長的同時(shí)，對氣化裝置其它關(guān)鍵設(shè)備也提出更高的要求。高壓煤漿泵作為水煤漿氣化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，其正常運(yùn)行決定著氣化裝置的運(yùn)行周期。

1　工藝流程

煤經(jīng)稱重給煤機(jī)精確計(jì)量后與水及添加劑進(jìn)入棒磨機(jī)，研磨成濃度為58%～62%的煤漿。低壓煤漿泵將煤漿輸送至滾筒篩，篩選出合格煤漿至煤漿槽內(nèi)，然后經(jīng)高壓煤漿泵加壓送至在同一水平對置的4個(gè)工藝燒嘴，與純度≥99.6%的氧氣混合進(jìn)入氣化爐燃燒室內(nèi)，在氣化爐燃燒室內(nèi)進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成合成氣。

2　Feluwa泵的原理及特點(diǎn)

Feluwa雙缸雙作用雙隔膜泵主要由電機(jī)、減速機(jī)、曲軸箱、活塞、隔膜室、閥球、閥座等部件組成。為提高運(yùn)行可靠性，該泵采用隔膜和軟管（約29%的變形量）形成了雙保險(xiǎn)安全模式。通過減速箱的減速作用，沖程和減速組合箱將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，然后將速度降低到活塞所需的沖程次數(shù)?；钊跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，排出液壓油，從而帶動(dòng)隔膜移動(dòng)。隨后通過驅(qū)動(dòng)液使軟管變形?；钊蚯斑\(yùn)動(dòng)時(shí)，擠壓軟管，軟管通過收縮排出泵軟管內(nèi)的煤漿；活塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，隔膜向內(nèi)抽吸，而泵軟管則恢復(fù)原狀，即圓柱形，這樣該泵頭就會(huì)產(chǎn)生真空，從而使煤漿從閥門底部（吸入口）流入泵軟管。

Feluwa泵的自動(dòng)補(bǔ)償泄漏控制裝置能夠自動(dòng)補(bǔ)償推進(jìn)液的損失量。當(dāng)泵在吸收沖程中，平隔膜被拉向活塞的推進(jìn)液端，如果由于泄漏推進(jìn)液體積減少，平隔膜將推動(dòng)控制盤，依次通過杠桿，再打開補(bǔ)償閥門?；钊M(jìn)一步往后運(yùn)動(dòng)會(huì)在推進(jìn)腔造成真空，一旦真空超出補(bǔ)償閥門的設(shè)定范圍，閥門就被打開，在排出沖程中排入油槽的推進(jìn)液就會(huì)在活塞的吸入沖程中補(bǔ)充回來，推進(jìn)液的損失量又回到推進(jìn)液端。通過杠桿受平隔膜的機(jī)械作用，補(bǔ)償閥門平時(shí)打不開，這就保證平隔膜和軟管隔膜不會(huì)被過分地拉伸，因而起到保護(hù)平隔膜和軟管隔膜的作用。

當(dāng)輸送的煤漿壓力增加，隔膜室壓力也變得很高，同時(shí)推進(jìn)液壓力也同樣會(huì)超壓，此時(shí)裝在泵頭的過壓閥就會(huì)自動(dòng)打開，從而將推進(jìn)液釋放到油箱，再通過泄漏補(bǔ)償閥門又自動(dòng)地從油箱返回到液壓式。通過盤形彈簧加載的過壓安全閥對泵以及沖程齒輪箱起保護(hù)作用，使其可避免由于出口閥的誤關(guān)閉和管道堵塞而引起超載。

3　高壓煤漿泵的故障現(xiàn)象、原因分析及處理措施

3.1隔膜軟管破裂

Feluwa泵在設(shè)計(jì)中將輸送介質(zhì)與活塞不直接接觸，而是由一個(gè)橡膠隔膜將其隔開，將泵的易損件數(shù)量降到最少，具有較高的安全運(yùn)行性能和靈活適應(yīng)性。一旦軟管破裂，不必停車就可以將泵作為常規(guī)的隔膜泵繼續(xù)使用。軟管隔膜給軟管隔膜內(nèi)流動(dòng)的煤漿提供了最佳的性能狀態(tài)。這種設(shè)計(jì)可能參考了仿生學(xué)原理，軟管隔膜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與人體動(dòng)脈的運(yùn)動(dòng)很相仿，這樣使軟管隔膜的運(yùn)動(dòng)（收縮運(yùn)動(dòng)）被限制在最小的程度上，確保軟管的使用壽命，同時(shí)又保護(hù)了平隔膜。

隔膜軟管破裂是Feluwa泵運(yùn)行中常見的故障，原因一是鐵質(zhì)之類物件將其劃破；原因二是在更換軟管，向隔膜室添加防凍液時(shí)，未將隔膜室的氣泡完全排出。

處理措施：在稱重給煤機(jī)下煤口加電磁鐵，吸除煤中鐵絲之類的異物。在運(yùn)行期間，需加強(qiáng)對煤漿槽的篩網(wǎng)檢查（篩孔是否有破損）。在更換隔膜時(shí)嚴(yán)格按照檢修控制要點(diǎn)，并將氣泡盡可能排凈；同時(shí)在軟管或平隔膜破裂更換后，需用乙醇或其它非侵蝕性清潔劑對檢測探頭進(jìn)行清洗，以便泄漏檢測裝置正常使用，必要時(shí)還要對泄漏檢測裝置進(jìn)行校正。

3.2出口緩沖器軟管破裂

在2015年3月28日停車檢修期間，發(fā)現(xiàn)高壓煤漿泵出口緩沖罐18件破裂（共24件），拆下的隔膜破裂位置大致在同一位置。在泵運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)煤漿流量波動(dòng)較大，緩沖罐的蘑菇閥響聲較大，曾在運(yùn)行中對出口緩沖罐進(jìn)行充裝氮?dú)狻：蠼?jīng)分析，氮?dú)獬溲b壓力低于泵出口壓力的80%，在線充裝時(shí)，氮?dú)鈿饽覊毫Ρ盹@示壓力并非是實(shí)際壓力，在線充氮?dú)膺^程中軟管承受煤漿壓力、氣囊給緩沖液的壓力及煤漿的剪切力，舒張時(shí)沖擊作用，如邊緣的剪切力、不停的壓縮、舒張時(shí)邊緣的摩擦是導(dǎo)致軟管破裂的根本原因。緩沖液未能起到應(yīng)有的緩沖作用。

處理措施：緩沖罐添加16L防凍液，其中超量的5.5L防凍液的目的是使氮?dú)鈿饽覊毫εc工作壓力形成差值。如果氣囊壓力過低，軟管會(huì)超出圓柱體，不停地拍打蘑菇閥，易造成蘑菇閥損壞；氣囊壓力過高，則氣囊將氣囊下部蘑菇閥關(guān)閉，緩沖液完全在軟管外側(cè)，擠壓軟管，造成軟管破損。在泵啟動(dòng)前，注意氮?dú)鈿饽覊毫κ欠駷楸贸隹趬毫Φ?0%，同時(shí)更換軟管時(shí)一定要將氣泡排凈。

3.3潤滑油報(bào)警

潤滑油報(bào)警通常是因?yàn)椴僮鳒囟容^低或者濾網(wǎng)堵塞。當(dāng)在較冷環(huán)境下啟動(dòng)泵，過濾器指示器的紅色按鈕會(huì)跳起，并發(fā)出電信號(hào)。只有在達(dá)到操作溫度后才可以按下紅色按鈕。如果其再次跳起或者在操作溫度下電信號(hào)仍未消除，則應(yīng)該清洗過濾器濾芯或者更換新的。通常最長6個(gè)月清洗濾芯或者進(jìn)行更換。清洗濾芯應(yīng)在停泵狀態(tài)下，以避免潤滑油泄漏。建議每6個(gè)月對曲軸箱潤滑油的油質(zhì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)械雜質(zhì)超標(biāo)時(shí)，要及時(shí)對潤滑油進(jìn)行更換。

北方冬季氣溫較低，同時(shí)泵多數(shù)放置在室外，潤滑油流動(dòng)較為緩慢，流量未達(dá)到規(guī)定的流量值，可以在曲軸箱使用電加熱裝置。在泵運(yùn)行前，先使用電加熱裝置將潤滑油加熱至20℃以上，同時(shí)開啟潤滑油泵，然后關(guān)掉電加熱，再啟動(dòng)泵。

3.4單缸不打量

通常單缸不打量，一是進(jìn)出口閥門卡塞，二是防凍液與驅(qū)動(dòng)液添加不足。

Feluwa泵采用盒式進(jìn)出口單向閥和雙閥門帶軟密封的球閥，確保了幾乎氣密的密封，軟密封的擠壓提供了金屬閥座。即使煤漿大顆?？ㄔ谝粋€(gè)單向閥處，另一個(gè)單向閥還可以工作，不至于停車檢修。為避免出現(xiàn)卡閥，在正常停泵期間，一定使用清水對泵進(jìn)行清洗，必要時(shí)檢查進(jìn)出口閥門是否卡塞。

在檢修時(shí)驅(qū)動(dòng)液和防凍液須嚴(yán)格按照檢修要求添加，避免氣泡存在，注意活塞位置。如果是軟管與隔膜之間的防凍液缺少，隔膜的動(dòng)作無法引起軟管的容積變化，同時(shí)注意各螺栓是否緊固完好。

3.5液壓油箱乳化

在運(yùn)行中，曾發(fā)現(xiàn)一臺(tái)泵高位油箱內(nèi)液壓油變?nèi)榘咨?，初步懷疑隔膜與軟管破裂，后停車檢修，隔膜軟管均為正常，未見破損。

由于泵在室外放置，恰逢天氣下雨，在泵運(yùn)行中，每一次補(bǔ)排油過程，高位油箱內(nèi)呈微負(fù)壓，將潮濕空氣從油箱蓋間隙吸入油箱內(nèi)，水與油混合，造成油乳化。后在油箱蓋上加蓋塑料防護(hù)罩，同時(shí)高位油箱油位控制在油視鏡的1/2以上，之后未再見到類似情況發(fā)生。

4　結(jié)束語

Feluwa泵為德國進(jìn)口設(shè)備，同時(shí)是水煤漿氣化的關(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生故障，直接導(dǎo)致氣化停爐。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行和經(jīng)驗(yàn)的積累，我們對Feluwa泵的運(yùn)行將有更全面的了解和掌握，為氣化裝置以及整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供有力保障?！?/p>

Analysis and Handle of Feluwa High Pressure Coal Slurry Pump Fault

WEI Yun-zhao
（Henan Heart to Heart Chemical Fertilizer Co.，Ltd.，Xinxiang 453700，China）

Abstract：Feluwa high- pressure coal slurry pump has the advantages of simple operation，stable running，perfect testing system，it’s keyequipment ofgasification，is restrict the operation cycle ofthe gasification device. The fault ofhigh- pressure Feluwa pump occurred in the operation of analysis and processing，avoiding trouble for coal slurry pump caused by gasification ofparking，the possible extension ofthe gasification unit runningtime.

Key words：Feluwa；coal slurrypump；fault；analysis；handle

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.026

中圖分類號(hào)：TQ051.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008- 553X（2016）03- 0073- 02

收稿日期：2016- 01- 13

作者簡介：魏云釗（1988-），男，本科，助理工程師，從事化工設(shè)備技術(shù)管理工作，15237330205，weiyunzhaojhy@sina.cn。