摘 要：某火電廠原脫硫循環(huán)泵頻繁失效泄漏的問題，分析查找原因為機械密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，運行中不能使動靜環(huán)摩擦副與漿液有效的隔離，從而導(dǎo)致動靜摩擦副磨損嚴(yán)重。通過改變機械密封動靜環(huán)摩擦副結(jié)構(gòu)，設(shè)置一個密封的環(huán)形腔室，腔室通有壓工業(yè)水，有效的隔離漿液進入機械密封內(nèi)部，避免了含氯離子濃度較高的漿液對機封的化學(xué)腐蝕、結(jié)垢和漿液中固體顆粒的沖擊磨損。從而減少了脫硫循環(huán)泵檢修工作量，節(jié)約了檢修費用，實現(xiàn)了脫硫循環(huán)泵機械密封長周期安全平穩(wěn)運行。

　　關(guān)鍵詞：脫硫循環(huán)泵;機械密封;泄漏分析;改進方法

　　0 改造前存在的問題

　　燃煤發(fā)電廠鍋爐脫硫系統(tǒng)設(shè)計多采用石灰石— 石膏濕法脫硫工藝技術(shù)。某電廠每臺鍋爐脫硫裝置配置脫硫循環(huán)泵3 臺，為某廠家生 產(chǎn)的 LC700/900II型離心泵，流量6192m3/h.揚程23H，機組滿負(fù)荷運行時3臺泵運行，低負(fù)荷時2臺運行。由于機組調(diào)峰低負(fù)荷運行和停機檢修的原因，脫硫循環(huán)泵需經(jīng)常啟停操作，一啟一停就容易發(fā)生循環(huán)泵機械密封泄漏，一度成為電廠安全生產(chǎn)和現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生的難題。

　　1 機械密封失效致因分析

　　脫硫循環(huán)泵機械密封結(jié)構(gòu)形式通常有內(nèi)置彈簧外沖洗單端面機械密封、內(nèi)置彈簧雙端面機械密封、外置彈簧內(nèi)沖洗單端面機械密封三種。內(nèi)沖洗和背冷是脫硫循環(huán)泵常用的機械密封方法，但在實際應(yīng)用中，由于介質(zhì)含有大量的顆粒物，少量的沖洗水很難對摩擦副處的環(huán)境清洗干凈[1]。特別是泵機停運后，漿液會藏匿在摩擦副內(nèi)端面的縫隙中，當(dāng)泵機再 次啟動運行時，泵機動靜環(huán)就會發(fā)生卡澀、偏斜，甚 至破損情況。即使采取其它防護措施和調(diào)整手段也難以達到該泵停運前的不泄漏狀態(tài)。通過對泄漏損壞的機封多次進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)造成機封損壞的主要原因：一是機封冷卻水和漿液的積結(jié)垢造成機封 內(nèi)各部件的配合間隙發(fā)生變化，同時由于結(jié)垢造成 彈簧阻力增大，摩擦副靜環(huán)無法與動環(huán)精密配，特別 在循環(huán)泵啟停瞬間，轉(zhuǎn)動的沖擊力導(dǎo)致動靜環(huán)摩擦副偏斜甚至碎裂。二是內(nèi)置用于壓緊靜環(huán)、摩擦副 限制其松動位移的靜環(huán)彈簧組因受到漿液的腐蝕喪失了應(yīng)有的機械性能。三是機封集裝體和摩擦副所 使用的材質(zhì)品質(zhì)不高，造成摩擦副易磨損、碎裂等原因，也是機封損壞的原因之一。

　　某燃煤電廠脫硫循環(huán)泵機械密封各個部位改造前的腐蝕、磨損、結(jié)垢情況[1]，如圖1和圖2所示。

　　2 機械密封改進思路[2]

　　綜上原因分析，要想消除離心式脫硫循環(huán)泵頻繁泄漏問題，根本在于設(shè)法阻止所輸漿液進入機械 密封內(nèi)部，防止含氯離子濃度較大的漿液的腐蝕結(jié)垢和漿液中固體顆粒的沖擊磨損。基于上述改進思 路，在脫硫循環(huán)泵機械密封原有部件的基礎(chǔ)上，增加一隔離防護罩(材料選用抗磨耐腐蝕的316L 合金結(jié)構(gòu)鋼加工制作)，與動環(huán)和摩擦副之間留出間隙， 形成環(huán)形腔室，環(huán)形腔室內(nèi)注入有壓工業(yè)水起到密封和冷卻作用，使動靜環(huán)摩擦副與漿液有效的隔離。

　　2.1改進后的機械密封結(jié)構(gòu)與裝配

　　改進后的機械密封主要由泵軸、動環(huán)、摩擦副、隔離防護罩、螺栓、機封本體、靜環(huán)彈簧組、進水槽道、動環(huán)鎖緊裝置、O 型密封圈、環(huán)形出水槽道、環(huán)形腔室、靜環(huán)組成。

　　2.2 裝配方法[1]

　　如圖3所示，O 型密封圈10套裝在泵軸1 上，隔離防護罩4套裝在泵軸1外圍的動環(huán)2和摩擦副 3上，通過螺栓5固定在機封本體6 上，并與動環(huán)2 和摩擦副3保持適當(dāng)間隙，形成環(huán)形腔室12和環(huán)形出水槽道11，環(huán)形腔室12 一端與環(huán)形出水槽道11連通，另一端與機封本體上鉆出的進水槽道8連通， 進水槽道8與外面的有壓工業(yè)水管連接，工作時有 壓水由進水槽道8 進入，經(jīng)環(huán)形腔室12、環(huán)形出水槽道11流入泵腔中，并隨介質(zhì)排出。動環(huán)鎖緊裝置(9)安裝在機封本體(6)外側(cè)，用于固定鎖緊動環(huán)(2)。靜環(huán)彈簧組(7)由原來的內(nèi)置改為安裝在機封本體(6)外側(cè)，用于壓緊靜環(huán)(13)、摩擦副(3)，限制其松動位移，同時便于調(diào)節(jié)，避免與漿液接觸造成的腐蝕、磨損后引起的彈簧失效介質(zhì)泄漏，提高了靜環(huán)彈簧組使用壽命。

　　2.3 密封原理[3]

　　新加裝的隔離防護罩與機械密封的動靜環(huán)摩擦副之間形成一個環(huán)形腔室(可稱隔離保護區(qū))，由于腔室內(nèi)通有穩(wěn)定可靠的工業(yè)水 (壓 力一般在 0.4 Mpa左右，遠(yuǎn)高于泵內(nèi)部漿液的壓力)，從而有效的防止?jié){液進入內(nèi)部造成的磨損腐蝕，提高了機械密封使用壽命。注意，用此密封技術(shù)改造時，所用工業(yè)冷卻水必須保證潔凈和安全可靠。如圖4所示。

　　4 應(yīng)用效果與推廣范圍

　　改進后的機械密封經(jīng)多家電廠應(yīng)用證明，它有效解決了脫硫循環(huán)泵停止再啟動后機械密封泄露這一難題，使用壽命由原來的2 至3 個月延長到2 至3年，實現(xiàn)了泵機長周期安全平穩(wěn)運行。同時，減少了檢修工作量，現(xiàn)場文明生產(chǎn)得以保障，檢修費用每臺泵每年節(jié)約6萬多元。本改進方案目前已推廣應(yīng)用到某廠家生產(chǎn)的其他型號的泵上。該機械密封結(jié)構(gòu)集防磨損、防腐蝕、不泄漏多優(yōu)勢于一體，可廣泛適用于含有顆粒物質(zhì)的各種漿液和具有腐蝕性介質(zhì)及自身溫度較高的介質(zhì)排送。不僅用于火電廠脫硫、輸漿、排渣系統(tǒng)，還可廣泛應(yīng)用于冶煉、礦山、建材、石油、電力、化工、釀造等企業(yè)和市政污水排送等常用各式離心泵機[3]。

　　參考文獻：

　　[1]宮衛(wèi)平，潘廣春，寧廣東.電廠脫硫循環(huán)泵機械密封分析解決[J].中國機械，2014(18)：13-13.

　　[2]張振，李濤，李宏偉.用降溫法排除改造機組熱網(wǎng)站疏水泵的汽化故障[J].電站輔機，2018，39(04)：39-42.

　　[3]李大申.火電廠脫硫漿液循環(huán)泵故障分析及對策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16(21)：79+81.