脫碳溶液泵問題分析與增量改造

點擊次數(shù)：484 發(fā)布時間：2010-6-7

我車間脫碳系統(tǒng)采用熱鉀堿法脫除低變氣中的CO2為合成氨提供合格的氫氮混合氣，同時為尿素生產(chǎn)提供純度大于98%的CO2氣。其溶液循環(huán)主要靠溶液泵（脫碳大泵）提供。該泵系七十年代從日本引進(jìn)。
    該泵性能良好，操作簡單，運行平穩(wěn)。特別是MVB2830B型配套電機(jī)，操作穩(wěn)定，使用二十多年從來未進(jìn)行過大修。
    多年來，由于系統(tǒng)負(fù)荷低，正常生產(chǎn)所需工藝流量小于200m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泵的設(shè)計能力480m3/h。為了降低電耗，于92年對其葉輪進(jìn)行了外圓切割，達(dá)到使用效果。但自99年化肥“8.13”一期工程投產(chǎn)后，所需工藝流量增加到240m3/h。根據(jù)改造組核算，并將葉輪恢復(fù)為原先的大葉輪，基本滿足了當(dāng)時的生產(chǎn)要求。2001年，化肥“8.13”二期工程投產(chǎn)，所需工藝流量增加至280m3/h，此時問題突出地暴露出來，大泵流量已無法再增加，常壓塔出現(xiàn)擋液現(xiàn)象，操作失去彈性，負(fù)荷難以增加，生產(chǎn)很不穩(wěn)定。為了解決這一制約生產(chǎn)的瓶頸問題，車間與機(jī)動處組成了專門人員進(jìn)行攻關(guān)。

    2、問題查找
    根據(jù)原始資料，泵設(shè)計流量為480m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化肥“8.13”所需的280m3/h，可實際運行中為何只能達(dá)到240m3/h，分析認(rèn)為有以下原因： 
    （1）經(jīng)多年使用，泵蝸殼內(nèi)壁沖刷腐蝕磨損，使其弧線偏離原設(shè)計值，間隙增加，回流器內(nèi)的液體通過葉輪與泵殼間隙回流至葉輪入口，降低了出口流量，泵做了部分無用功。 
    （2）因多年來生產(chǎn)所需流量低，維修人員在檢修時，有意加大了葉輪耐磨環(huán)與泵殼耐磨環(huán)處間隙。這一方面即可滿足生產(chǎn)要求，又放寬了軸的直線度要求，放寬了泵軸與電機(jī)軸找正時的同軸度要求，方便了檢修，還可延長耐磨環(huán)使用壽命。但卻因此加大了回流量，所需流量增加時便不能滿足要求。
    （3）生產(chǎn)中泵入口溫度偏高、壓力偏低，也是造成流量低的一個原因。根據(jù)實踐經(jīng)驗，入口溫度每降低1e或入口壓力每升高0.01MPa，流量可增加5~10m3/h。
    （4）對于該泵流量偏低，我們認(rèn)為一大原因是:該設(shè)備引進(jìn)時無葉輪、軸等零部件圖紙。早先的日本生產(chǎn)廠家已經(jīng)停產(chǎn)。后來使用的葉輪是檢修單位參照原有葉輪測繪配制的。葉片型線與原設(shè)計有誤差，葉道截面比原先小，加上鑄造葉輪內(nèi)壁特別粗糙，這些都降低了泵的輸送能力。

    3、改進(jìn)措施
    （1）為了減少回流量，嚴(yán)格控制葉輪耐磨環(huán)與泵耐磨環(huán)之間隙在0.50~0.68mm，但同時要保證泵軸的剛度、直線度。經(jīng)與加工廠進(jìn)行了協(xié)商，要求嚴(yán)格按技術(shù)條件進(jìn)行。如調(diào)質(zhì)處理要到正規(guī)廠家做，并有書面報告。每次檢修后，都要用百分表進(jìn)行聯(lián)軸器找正，控制公差小于0.05mm，確保泵軸與電機(jī)軸同心。
    （2）生產(chǎn)中合理調(diào)配系統(tǒng)熱量平衡，盡量降低入口堿液溫度，zui高不得超過108e。
    （3）針對葉輪結(jié)構(gòu)問題，通過機(jī)動處委托揚州聯(lián)興泵業(yè)有限公司專業(yè)人員重新核算設(shè)計，在不改變裝配尺寸的前提下，分兩步進(jìn)行，*步先改進(jìn)了葉片漸開線，改整體澆注式為焊接式，消除了鑄造后內(nèi)表面凹凸不平的缺陷。第二步在強(qiáng)度核算允許范圍內(nèi)，適當(dāng)減薄了葉片及前后蓋板厚度，增大了入口處尺寸。
    4、改造效果
    新葉輪投用后，運行平穩(wěn)，流量明顯增加。在對葉輪結(jié)構(gòu)的*次改進(jìn)后，流量由240m3/h增加為270m3/h，基本滿足了生產(chǎn)要求。進(jìn)行了第二次改進(jìn)后，流量提高至310m3/h，高于目前維持高負(fù)荷生產(chǎn)所需的280m3/h。在生產(chǎn)不穩(wěn)定的情況下，便于工藝調(diào)節(jié)，增大了操作彈性。在生產(chǎn)上增大了吸收CO2能力，消除了兩塔攔液現(xiàn)象，消除了車間制約負(fù)荷提高的一大瓶頸，為化肥日產(chǎn)超400噸奠定了基礎(chǔ)。