電廠設備中機械密封的應用

點擊：1922發布日期:2016-02-12 00:00:00　

電廠所用泵根據功能分為兩大系統：
　　汽輪機組輔機泵(鍋爐給水泵、前置泵、凝結水泵) 脫硫循環泵(主循環脫硫泵、FGD外圍泵、吸收塔系統)。
　　一、汽輪機組輔機泵
　　給水泵是向鍋爐輸送高溫高壓的給水設備。在輔機中，給水泵消耗的功率最大，約占機組輸出功率的3%~4%，并且有著很高的技術要求。隨著機組向大容量、高參數方向發展，對給水泵的結構、性能、運行調節方式以及它的可靠性和經濟性，均提出了越來越高的要求。
　　1、單殼體多級節段式鍋爐給水泵
　　主要應用于200MW以下的中、高壓機組和超高壓機組，出口壓力在20MPa以下。
　　2、雙殼體圓筒形鍋爐給水泵
　　目前出口壓力在20MPa以上的超高壓鍋爐給水泵一般都采用雙殼體筒形結構，廣泛應用于300MW以上的大容量機組
　　以上兩種鍋爐給水泵采用密封形式分析如下：
　　填料函的填料用填料套以及填料法蘭壓緊，或者采用機械密封進行軸端密封，并用經過過濾的水來冷卻。由于給水泵揚程很高，高達百米以上(大型給水泵可達千米)，因而機械密封的應力很大，在高壓高速水流沖刷下若仍采用普通的不銹鋼，浸蝕將非常嚴重，故機械密封要選用抗蝕、抗沖刷和機械性能良好的材料，如基礎框架采用316或316L精加工。摩擦副采用Tc/Tc ，這種節段式泵的泵體結構簡單，但拆裝麻煩，檢修時間長，另外因為沿軸線水流對泵體四周的加熱不易均勻，所以需要較長的暖泵啟動時間。所用的機械密封要求壽命時間長，對介質溫度變化要求有適當的適應能力，主要需要注意泵的汽蝕對機械密封的影響。
　　3、前置給水泵
　　給水泵的轉速較高，為解決汽蝕問題一般都采用前置給水泵，以提高主給水泵進口壓力。前置給水泵密封形式和鍋爐給水泵的密封形式類似，都要考慮汽蝕對機械密封的影響，
　　4、循環水泵
　　循環水泵的功用是向汽輪機的凝汽器、冷油器和發電機的空氣(氫氣、水)冷卻器等供應冷卻水。發電廠冷卻水用量很大，但壓力一般不高，因此，對循環水泵的要求是大流量、低揚程，所用機械密封上的輔助密封常采用氟醚橡膠或硅橡膠。
　　5、凝結水泵
　　從結構上可以分為臥式、立式以及立式筒袋式多級凝結水泵。
　　臥式凝結水泵適用于小容量機組。結構上主要有單級、雙級和帶誘導輪等3種型式。這種泵抗汽蝕性能好，結構緊湊，拆裝容易，檢修方便，結構本身能承受軸向力。
　　立式凝結水泵。廣泛應用于125~300MW機組，特點是占地面積小，電動機工作環境干燥，但檢修比較困難。
　　綜上，奧賽羅密封材料有限公司可以提供如下機械密封：
　　1所有的散裝機械密封。2還可以根據泵上的壓蓋尺寸訂做集裝式。3也可以把原來的填料密封改用機械密封(OTH-7500)，集裝式機械密封機構可以選擇OTH-7401A和OTH-7403
　　汽輪機組輔機采用的機械密封具有幾個特點：
　　壓力較大、溫度較高、汽蝕嚴重、腐蝕較為嚴重。所以常用的機械密封機構一般為平衡型，高速泵采用靜止型的，基礎框架常采用304、316或316L，摩擦副材質采用TC/TC或SIC/SIC，硬對硬配對。凝結水泵和鍋爐給水泵的機械密封彈簧采用哈氏合金，輔助密封圈采用氟醚橡膠或硅橡膠。集裝式的比較容易安裝，對人為的安裝誤差降到最小。
　　二、脫硫循環泵
　　鍋爐煙氣通過煙道增壓進入吸收塔,吸收塔內的石灰石漿液(CaCO3 +H2O)由漿料循環泵抽送到塔的頂部,通過噴淋霧化裝置與煙氣中SO2 充分對流,反應生成Ca (HSO3 ) 2 ,再被氧化空氣氧化生成CaSO4 ·2H2O 晶體,俗稱石膏。系統中的石灰石漿液輸送泵、石膏漿液排出泵、石
　　膏漿液溢流泵等簡稱為FGD外圍泵。漿料循環泵稱為主循環脫硫泵。
　　機械密封使用工況參數：
　　介質:石灰石、石膏漿液、含固量30% ～40%(重量百分比)
　　溫度：≤60 ℃,max70 ℃
　　壓力：≤0. 8MPa
　　線速度約為: 10 m / s
　　pH值為：4 ～ 8
　　氯離子含量：≤0. 03%
　　短期可達0. 04%;漿液中含氣量高(因工藝需要,具體數據較難測定) 。
　　1、FGD主循環脫硫泵
　　現有的脫硫循環泵的故障主要表現在以下幾個方面，1) 泵材料不能夠滿足輸送介質的特殊要求，導致產品零部件使用壽命達不到指定要求。如介質中的Cl-含量很高，對材料的點蝕非常嚴重，如果材料的配比不當，會導致零件的使用壽命縮短或穿孔而報廢。2)配套件的壽命不足，主要原因是該系統對脫硫泵的機封要求不能沖洗，如果機封結構設計不合理，會導致機封使用壽命減少，影響泵的整體運行效果和電站的脫硫指標的完成。3)產品的效率指標不足，脫硫泵對產品的效率要求很嚴格，因為該系統的主要耗電量在該系統的運行泵上，長期的運行，如果效率指標不合格，會造成電站的運行成本費用的增加，用戶對主循環泵的效率指標要求均在85%以上。而且沒有備用泵，所以對機械密封的使用壽命要求比較高。具體選用奧賽羅密封材料有限公司的機械密封結構形式如下：
　　OTH-7301系列、OTH-7302系列、OTH-7401A系列、OTH-7401B系列、OTH-7401C系列、OTH7402B系列，如果漿液的濃度不大可以選用OTH-7403,如果工況比較惡劣可以選用雙端面的結構:OTH-7401D系列。
　　2、FGD外圍泵
　　外圍泵包括石灰漿液泵、石灰漿循環泵、工藝水泵、廢水泵、廢水循環泵、石膏漿液泵、石膏漿液排出泵、事故漿液泵等。
　　從結構型式分析了無內沖洗水單端面機械密封、帶壓內沖洗水單端面機械密封、帶阻封液的雙端面機械密封在應用中的各自特點及壽命。
　　密封形式采用集裝式機械密封，機封形式應為單端面、無沖洗、靜環補償的形式，動、靜環采用SiC-SiC材料，彈簧、動環座等輔助件采用316或316L的材料。機封的時用壽命應保證在8000小時。具體選用奧賽羅密封材料有限公司的機械密封結構形式如下：
　　OTH-7301系列、OTH-7302系列、OTH-7401A系列、OTH-7401B系列、OTH-7401C系列、OTH-7402A、OTH-7402B系列，如果漿液的濃度不大可以選用OTH-7403,如果工況比較惡劣可以選用雙端面的結構:OTH-7401D系列。
　　3、吸收塔系統
　　吸收塔主要以攪拌器為主，多數電廠攪拌器以德國EKATO為主，選用我們的機械密封結構以OTH-7207A系列、OTH-7207B系列為主，當然我們看到多數的攪拌器機械密封有的帶軸承和外沖洗水，我們的型號稍加改動即可。
　　綜上所述，電廠用泵的機械密封主要考慮兩個問題：
　　1、介質的濃度對機械密封失效的影響，我們在結構設計上多采用靜止型、彈簧外置、集裝式、外沖洗水結構。
　　2、泵的汽蝕對機械密封的影響，我們從材質和加工工藝上要求，我們的材質一般選用304、316，對于主循環泵的機械密封要求不低于316L，保證了機械密封的使用壽命。