摘 要：某火電廠原脫硫循環泵機械密封頻繁失效泄漏的問題，分析查找原因為機械密封結構設計不合理，運行中不能使動靜環摩擦副與漿液有效的隔離，從而導致動靜摩擦副磨損嚴重。通過改變機械密封動靜環摩擦副結構，設置一個密封的環形腔室，腔室通有壓工業水，有效的隔離漿液進入機械密封內部，避免了含氯離子濃度較高的漿液對機封的化學腐蝕、結垢和漿液中固體顆粒的沖擊磨損。從而減少了脫硫循環泵檢修工作量，節約了檢修費用，實現了脫硫循環泵機械密封長周期安全平穩運行。

　　關鍵詞：脫硫循環泵;機械密封;泄漏分析;改進方法

　　0 改造前存在的問題

　　燃煤發電廠鍋爐脫硫系統設計多采用石灰石— 石膏濕法脫硫工藝技術。某電廠每臺鍋爐脫硫裝置配置脫硫循環泵3 臺，為某廠家生 產的 LC700/900II型離心泵，流量6192m3/h.揚程23H，機組滿負荷運行時3臺泵運行，低負荷時2臺運行。由于機組調峰低負荷運行和停機檢修的原因，脫硫循環泵需經常啟停操作，一啟一停就容易發生循環泵機械密封泄漏，一度成為電廠安全生產和現場環境衛生的難題。

　　1 機械密封失效致因分析

　　脫硫循環泵機械密封結構形式通常有內置彈簧外沖洗單端面機械密封、內置彈簧雙端面機械密封、外置彈簧內沖洗單端面機械密封三種。內沖洗和背冷是脫硫循環泵常用的機械密封方法，但在實際應用中，由于介質含有大量的顆粒物，少量的沖洗水很難對摩擦副處的環境清洗干凈[1]。特別是泵機停運后，漿液會藏匿在摩擦副內端面的縫隙中，當泵機再 次啟動運行時，泵機動靜環就會發生卡澀、偏斜，甚 至破損情況。即使采取其它防護措施和調整手段也難以達到該泵停運前的不泄漏狀態。通過對泄漏損壞的機封多次進行解體檢查，發現造成機封損壞的主要原因：一是機封冷卻水和漿液的積結垢造成機封 內各部件的配合間隙發生變化，同時由于結垢造成 彈簧阻力增大，摩擦副靜環無法與動環精密配，特別 在循環泵啟停瞬間，轉動的沖擊力導致動靜環摩擦副偏斜甚至碎裂。二是內置用于壓緊靜環、摩擦副 限制其松動位移的靜環彈簧組因受到漿液的腐蝕喪失了應有的機械性能。三是機封集裝體和摩擦副所 使用的材質品質不高，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泵機械密封各個部位改造前的腐蝕、磨損、結垢情況[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泵頻繁泄漏問題，根本在于設法阻止所輸漿液進入機械 密封內部，防止含氯離子濃度較大的漿液的腐蝕結垢和漿液中固體顆粒的沖擊磨損。基于上述改進思 路，在脫硫循環泵機械密封原有部件的基礎上，增加一隔離防護罩(材料選用抗磨耐腐蝕的316L 合金結構鋼加工制作)，與動環和摩擦副之間留出間隙， 形成環形腔室，環形腔室內注入有壓工業水起到密封和冷卻作用，使動靜環摩擦副與漿液有效的隔離。

　　2.1改進后的機械密封結構與裝配

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

　　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2 和摩擦副3保持適當間隙，形成環形腔室12和環形出水槽道11，環形腔室12 一端與環形出水槽道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與外面的有壓工業水管連接，工作時有 壓水由進水槽道8 進入，經環形腔室12、環形出水槽道11流入泵腔中，并隨介質排出。動環鎖緊裝置(9)安裝在機封本體(6)外側，用于固定鎖緊動環(2)。靜環彈簧組(7)由原來的內置改為安裝在機封本體(6)外側，用于壓緊靜環(13)、摩擦副(3)，限制其松動位移，同時便于調節，避免與漿液接觸造成的腐蝕、磨損后引起的彈簧失效介質泄漏，提高了靜環彈簧組使用壽命。

　　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摩擦副之間形成一個環形腔室(可稱隔離保護區)，由于腔室內通有穩定可靠的工業水 (壓 力一般在 0.4 Mpa左右，遠高于泵內部漿液的壓力)，從而有效的防止漿液進入內部造成的磨損腐蝕，提高了機械密封使用壽命。注意，用此密封技術改造時，所用工業冷卻水必須保證潔凈和安全可靠。如圖4所示。

　　4 應用效果與推廣范圍

　　改進后的機械密封經多家電廠應用證明，它有效解決了脫硫循環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，實現了泵機長周期安全平穩運行。同時，減少了檢修工作量，現場文明生產得以保障，檢修費用每臺泵每年節約6萬多元。本改進方案目前已推廣應用到某廠家生產的其他型號的泵上。該機械密封結構集防磨損、防腐蝕、不泄漏多優勢于一體，可廣泛適用于含有顆粒物質的各種漿液和具有腐蝕性介質及自身溫度較高的介質排送。不僅用于火電廠脫硫、輸漿、排渣系統，還可廣泛應用于冶煉、礦山、建材、石油、電力、化工、釀造等企業和市政污水排送等常用各式離心泵機[3]。

　　參考文獻：

　　[1]宮衛平，潘廣春，寧廣東.電廠脫硫循環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泵故障分析及對策[J].科技創新導報，2019，16(21)：79+81.

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