ZDKM500R型煤漿泵在水煤漿氣化裝置上的應(yīng)用

楊　路

(寧波中金石化有限公司浙江鎮(zhèn)海315203)

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ZDKM500R型煤漿泵在水煤漿氣化裝置上的應(yīng)用

楊路

(寧波中金石化有限公司浙江鎮(zhèn)海315203)

0　前言

寧波中金石化有限公司煤漿給料泵采用了ZDKM500R型煤漿泵，該泵為雙缸雙作用隔膜泵，額定流量為30 m3/h，最大允許工作壓力為4 000 kPa。該煤漿泵主要由電機(jī)、減速機(jī)、曲軸連桿、泵頭、進(jìn)出口緩沖罐、PLC控制柜等部分組成，該煤漿泵拆裝、維護(hù)方便，但控制回路較為復(fù)雜，容易發(fā)生跳車(chē)事故。

1　煤漿泵單缸不打量

2015年9月系統(tǒng)裝置停車(chē)檢修期間，對(duì)煤漿泵進(jìn)行調(diào)試；9月17日，將煤漿泵驅(qū)液端注滿(mǎn)驅(qū)動(dòng)液備用；9月18日，對(duì)煤漿泵作啟動(dòng)前的檢查，泵入口采用新鮮水作為試泵介質(zhì)，緩沖罐進(jìn)口壓力控制在160 kPa，出口壓力控制在1 100 kPa，通過(guò)煤漿循環(huán)閥進(jìn)入煤漿槽。中控系統(tǒng)將煤漿泵轉(zhuǎn)速設(shè)定為額定轉(zhuǎn)速的30%，現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)煤漿泵，將煤漿泵切換至由中控系統(tǒng)控制，保持煤漿泵在額定轉(zhuǎn)速的30%狀態(tài)下運(yùn)行5 min，保證驅(qū)動(dòng)液能夠完全填充至驅(qū)動(dòng)液端，保證驅(qū)液端有足夠的壓力，從而保證煤漿的正常輸送。煤漿泵運(yùn)行3 min后，1#管線出口壓力表開(kāi)始顯示，泵出口壓力為1 000 kPa，而2#管線出口壓力仍比較低。運(yùn)行5 min 后，1#管線出口壓力升高并穩(wěn)定在1 500 kPa；而2#管線出口壓力為 500 kPa，且波動(dòng)較大，兩管線之間流量相差 1.5 m3/h，由于低轉(zhuǎn)速運(yùn)行的煤漿泵輸出功率較小，而且沒(méi)有完全充滿(mǎn)管線會(huì)導(dǎo)致煤漿流量顯示偏低。此時(shí)，緩慢提高煤漿泵的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的55%，對(duì)應(yīng)的流量應(yīng)該為9.2 m3/h；1#管線流量為9.0 m3/h，2#管線流量仍為2.0～3.0 m3/h。

對(duì)煤漿泵的進(jìn)、出口單向閥及進(jìn)、出口管線進(jìn)行檢查，2#管線出口無(wú)泄漏點(diǎn)，可以排除在煤漿流量計(jì)之前存在泄漏點(diǎn)而導(dǎo)致煤漿泵流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確，同時(shí)2#管線設(shè)置的3個(gè)壓力表也完全正常。在對(duì)2#管線的進(jìn)、出單向閥檢查時(shí)，左側(cè)單向閥運(yùn)行聲音稍有異常，對(duì)2#管線煤漿泵左側(cè)單向閥進(jìn)行拆檢，并未發(fā)現(xiàn)異常，單向閥閥體無(wú)異常磨損，也沒(méi)有存在卡澀現(xiàn)象。回裝后重新對(duì)煤漿泵進(jìn)行調(diào)試，仍發(fā)現(xiàn)2#管線仍存在不能滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的現(xiàn)象。經(jīng)分析，其主要原因在于驅(qū)動(dòng)液端提供的動(dòng)力不足，無(wú)法達(dá)到輸送煤漿的目的，且左側(cè)驅(qū)動(dòng)液箱排出的氣體量較少。為此，對(duì)煤漿泵驅(qū)動(dòng)液端和排氣閥進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)液箱底部和排氣閥內(nèi)均存在小部分的煤漿顆粒，而驅(qū)動(dòng)液端的安全閥沒(méi)有異常起跳，對(duì)驅(qū)動(dòng)液箱和排氣閥內(nèi)的煤漿顆粒進(jìn)行清理后，回裝后調(diào)試煤漿泵，2#管線煤漿泵打量恢復(fù)正常。

2　煤漿泵缸套磨損

煤漿泵運(yùn)行1個(gè)月后，A燒嘴的煤漿流量比運(yùn)行初期下降了0.3 m3/h，由于該管線有3只流量計(jì)，3只流量計(jì)的流量同時(shí)下降，證明該管線確實(shí)出現(xiàn)了煤漿泵輸送量低或者泄漏。由于管線壓力正常，排除管線存在泄漏的可能性。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，A燒嘴2個(gè)驅(qū)動(dòng)液的油位異常，左側(cè)驅(qū)動(dòng)箱的油位逐漸升高而右側(cè)驅(qū)動(dòng)液箱的油位卻在逐漸下降。由于運(yùn)行初期操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)于驅(qū)動(dòng)液油位的巡檢不夠重視，所以，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)油位的異常。由于裝置沒(méi)有停車(chē)計(jì)劃，且打量低的燒嘴并未影響裝置運(yùn)行。后將左側(cè)高出的驅(qū)動(dòng)液，用油杯在添加到右側(cè)，但仍沒(méi)有徹底解決煤漿泵打量低的問(wèn)題，只能加強(qiáng)對(duì)該煤漿泵及燒嘴的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。

2015年8月底利用氣化裝置停車(chē)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)煤漿泵A的缸套進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缸套磨損嚴(yán)重，缸套內(nèi)部有磨損、拉傷的痕跡。由于氣化裝置運(yùn)行時(shí)間較短，且該燒嘴未發(fā)生過(guò)隔膜破損現(xiàn)象，煤漿不會(huì)竄到驅(qū)動(dòng)液里。經(jīng)多方研究，認(rèn)為可能是缸套材質(zhì)存在問(wèn)題，導(dǎo)致煤漿泵的缸套過(guò)早地?fù)p壞；同時(shí)，對(duì)其他煤漿泵進(jìn)行拆檢，也發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的缸套磨損的情況。為此，決定對(duì)煤漿泵的缸套材質(zhì)進(jìn)行更換，將原來(lái)的銅缸套更換為不銹鋼缸套后，對(duì)運(yùn)行一個(gè)周期的新缸套進(jìn)行檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)磨損的痕跡。

3　煤漿泵頻繁跳車(chē)

在氣化裝置一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)因煤漿泵故障導(dǎo)致6次跳車(chē)，嚴(yán)重影響氣化裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，且6次跳車(chē)的原因均為儀表故障。通過(guò)對(duì)煤漿泵聯(lián)鎖系統(tǒng)梳理，發(fā)現(xiàn)煤漿泵聯(lián)鎖點(diǎn)共設(shè)置13個(gè)，其中7個(gè)溫度點(diǎn)：分別為齒輪箱1頂溫、齒輪箱1底溫、齒輪箱1溫度、齒輪箱2頂溫、齒輪箱2底溫、齒輪箱2溫度、油溫；2個(gè)壓力點(diǎn)：排氣壓力1和排氣壓力2；4個(gè)電機(jī)聯(lián)鎖點(diǎn)：電機(jī)電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)扭矩、電機(jī)溫度；同時(shí)還設(shè)有4個(gè)數(shù)字量聯(lián)鎖，煤漿泵隔膜泄漏(表1)。

表1　煤漿泵改造前、后各點(diǎn)功能比較

通過(guò)表1可以看出：能夠?qū)е旅簼{泵停車(chē)、觸發(fā)氣化爐停車(chē)的2個(gè)連鎖是油溫和電機(jī)溫度；但是兩者均為單點(diǎn)聯(lián)鎖，而且均沒(méi)有延時(shí)，這就大大增加了煤漿泵誤跳車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)。然而，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，所有的顯示點(diǎn)在其斷路的時(shí)候也會(huì)觸發(fā)煤漿泵停車(chē)，從而觸發(fā)氣化爐停車(chē)。上述聯(lián)鎖點(diǎn)都是通過(guò)通訊線連接到PLC控制柜，而且均沒(méi)有延時(shí)，此時(shí)，煤漿泵誤跳車(chē)的概率呈幾何倍數(shù)增加。

4　改進(jìn)措施及效果

將煤漿泵所有顯示點(diǎn)以及開(kāi)關(guān)量信號(hào)點(diǎn)均采用硬線鏈接至DCS控制系統(tǒng)，再將DCS控制系統(tǒng)發(fā)出的煤漿泵停車(chē)信號(hào)輸送至電氣變頻器。改造后，煤漿泵聯(lián)鎖誤跳車(chē)概率大大下降，再也未出現(xiàn)因煤漿泵儀表誤指示而觸發(fā)氣化爐停車(chē)，并且大大延長(zhǎng)了煤漿泵的運(yùn)行周期。

2016- 03- 02)