PW环缝洗涤塔循环泵站水泵密封技术改进

资源类型:pdf 资源大小:109.00KB 文档分类:工业技术 上传者:徐莲莲

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【作者】 李虹 

【关键词】煤气清洗设备 洗涤塔 水泵密封 

【出版日期】2005-04-25

【摘要】本钢5号高炉PW环缝洗涤塔自投运以来运行不畅,设备运行中循环泵站水泵出现不正常的漏水、漏煤气现象。通过改进水泵密封材质,把柔性石墨更换为硬质合金,保证了PW环缝洗涤塔设备运行正常,减少了不正常检修中高炉煤气对检修人员的人身伤害。

【刊名】冶金动力

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1前言本钢PW环缝洗涤塔于2001年10月31日投入运行,这套煤气清洗系统是5号高炉改造从外国引进的五大主体项目之一,由重庆钢铁设计研究院根据卢森堡PW公司专利技术设计。该系统投入运行以来运行不畅,结合这套煤气清洗系统的工艺要求,针对设备运行中循环泵站水泵出现不正常的漏水、漏煤气现象,通过三个多月对水泵的检修,改进水泵密封材质,把柔性石墨更换为耐磨损、耐腐蚀的硬质合金,使水泵检修周期从三、四天延长至三个月以上,循环泵站的供水量达到设计要求,保证了PW环缝洗涤塔设备运行正常,同时减少了不正常检修中高炉煤气对检修人员的人身伤害。2PW环缝洗涤塔存在的问题2.1煤气清洗系统的生产工艺流程重力除尘器→覫5200mm环缝洗涤塔→脱水器→敞开式电动盲板阀→电动碟阀→覫2420mm净煤气主管其工作原理为:PW环缝洗涤塔分为上下两段,上段为煤气预清洗段,设有9个覫80mm喷嘴,下段为煤气精洗涤段,塔内设有3个环缝洗涤器,环缝洗涤器内各有1个喷嘴。煤气中的灰尘在预清洗段变湿,进入精洗涤段后,由于煤气流速改变,高速煤气流携带大量灰尘颗粒与水雾相互冲击而凝聚下落,达到除尘目的。煤气预清洗段的9个喷嘴中,上段4个采用循环水,流量460t/h,下段5个喷嘴与环缝洗涤器内的3个喷嘴采用三环泵站的净水,流量1000t/h。在煤气预清洗段采用循环水,使耗水量比塔文结构或其它结构洗涤塔节约净环水达460t/h,系统净煤气含尘量由6g/m3降至10mg/m3以下。2.2循环泵站的作用PW环缝洗涤塔煤气预清洗段4个喷嘴采用泵站的循环水清洗煤气,满足系统预清洗段的煤气清洗要求,使系统净水耗水量节约460t/h,充分反映了该煤气清洗系统高效节能的优点。水泵站有两台水泵(一台工作,一台备用)。流程图如图1。循环水泵主要参数如下:型号:8×2SP流量:460m3/h扬程:77m电机型号:YB315L-4功率:160kW电压:380V转速:1470r/min图1循环泵站工艺图2.3泵站水泵运行效果由于5号炉扩容后高炉煤气量增大,塔内煤气预清洗段使用的循环水量必须满足设计要求,但是环缝洗涤塔运行中水泵常出现漏水、漏煤气现象,造成水压低,水泵流量达不到设计要求,使循环水系统运行不畅,净煤气含尘量远未达到10mg/m3以下,同时检修人员必须3~5天检修一次水泵。泵站煤气泄漏严重,检修过程中,维护人员要身背15kg左右的氧气呼吸器工作,造成设备停机、检修频繁,对人身造成伤害。3水泵密封效果的技术改进上述问题出现后,环缝洗涤塔处于不良运行之中,未能充分反映该系统的先进性,在节能、环保、除尘效果上未达到设计要求。经过研究探索,发现问题出在循环泵站的水泵密封上。经过三个多月的频繁、不间断检修,发现除水泵轴、轴套等有部分磨损外,水泵体端面密封环磨损严重,轴向间隙过大,降低使用性能,失去密封作用,这是造成环缝洗涤塔运行不畅的主要原因。PW环缝洗涤塔处理煤气量常态下达21×10000m3/h,煤气中夹杂了大量的细粒度粉尘,泵站循环水中含尘量大,水泵密封在运行中快速失效。经多次检修,得出密封面泄漏的四个原因:(1)被所抽送的液体腐蚀;(2)液体中的颗粒进入密封面;(3)密封干摩擦运行;(4)轴向窜动过大。水泵站水泵密封环端面采用的材质是柔性石墨,柔性石墨作为新一代材料具有很多优点:自润滑、耐高温等,但柔性石墨是在压力作用下,依靠蠕虫状石墨相互啮合而形成的,这种蠕虫间的啮合是一种机械结合,而非化学键结合,其机械强度低,质地柔软,耐磨性差。看来必须采用一种材料替代石墨,这种材料必须耐磨、可靠性好,适应环缝洗涤塔工况的要求。经过综合比较,大胆决定采用耐磨损的硬质合金取代石墨密封。硬质合金是以一种或几种碳化物(如WC等)为硬化相,以合金钢粉末为粘结剂,经配料、混料、压制和烧结而成的一种粉末冶金材料。硬质合金具有机械强度高、耐磨损、耐腐蚀、抗变性好、密封面摩擦热容易导出等优点,根据其特点该材质用在这种水泵密封端面,能有效起到密封作用。4改进后效果分析与展望水泵密封改进后几周内,观察水泵无漏水,室内煤气含量在15~20mg/L之内,不再超标,维修工人的频繁检修周期被大大的延长,生产运行保持良好。从2002年3月份起,经过一年多的运行,PW环缝洗涤塔生产运行状态良好,表1为2001年11月(第一组)和2003年6月(第二组)某日的生产运行情况记录,作一比较。时间高炉煤气发生量/(km3/h)净煤气主管压力/kPa高炉运行方式煤气压力/kPa给水压力/MPa供水量/(t/h)塔内温度/℃净煤气温度/℃净环水温度/℃入口出口净水环水上段循环水下段2001年11月1379常压1008.90.50.56634584305932192003年6月429.711.8常压18811.80.50.5572460460493329.2表1水泵密封改进后运行情况从表1看出,PW环缝洗涤塔在2003年6月的生产运行中,经过改进水泵密封材质,运行效果有较大提高。在三环泵站供水压力较2001年某月有所下降的情况下,循环水量仍达到要求,煤气含尘量下降至10mg/m3,各项指标达标。特别是水泵停机检修次数减少到每三、四个月一次,延长了设备检修周期,大大提高了机械效率。同时减少了检修水泵过程中,高炉煤气对人身的损害。(下转第69页)(上接第67页)使用硬质合金材料,达到了系统设计能力。一年多来,PW环缝洗涤塔处理煤气量大、除尘效果明显、设备噪音低、节水降耗等优点突出,充分满足了5号高炉扩容后的生产需要。5结论本钢PW环缝洗涤塔循环泵站水泵密封由柔性石墨改进为硬质合金后,密封材料寿命延长,不易失效,减少了水泵检修周期,同时大机室内煤气含量达标,保证了生产顺行,具有推广的价值。PW环缝洗涤塔循环泵站水泵密封技术改进@李虹$本溪钢铁集团维检中心炼铁分公司!辽宁本溪117000煤气清洗设备;;洗涤塔;;水泵密封本钢5号高炉PW环缝洗涤塔自投运以来运行不畅,设备运行中循环泵站水泵出现不正常的漏水、漏煤气现象。通过改进水泵密封材质,把柔性石墨更换为硬质合金,保证了PW环缝洗涤塔设备运行正常,减少了不正常检修中高炉煤气对检修人员的人身伤害。

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