兖矿鲁南化肥厂合成氨分厂前身为山东鲁南化肥厂第一氮肥厂，由造气、净化、合成3个车间组成。该装置设计合成氨产能为60 kt/a，采用无烟煤固定层煤气炉造气、栲胶脱硫、热钾碱脱碳的工艺流程。经过多年扩产改造，合成氨产能已达到150 kt/a。
净化系统主要包括脱硫和脱碳系统，2001年，为配合系统扩产改造，在造气系统新增加了1套常压脱硫装置。随着系统产能的不断提高及系统为实现长周期、稳定运行的要求，对净化系统脱硫与脱碳装置的配套机泵的运行提出了更高的要求。为此，我厂先后对脱硫、脱碳装置的机泵进行了技术改造。
脱硫系统的机泵改造
1常压脱硫系统贫富液泵
常压脱硫系统配有2台贫液泵和2台富液泵，4台泵的型号、参数均一样，泵轴填料套锁紧螺母为M68型粗牙普通螺纹，单螺母锁紧。因预紧力小，达不到锁紧要求，运转中经常出现螺母松动的情况，导致溶液从轴套内泄漏，必须倒车大修，且系统因气量不稳，有时循环量减小，填料密封泄漏量加大，进一步导致泵运转周期大大缩短。对该4台泵进行了如下改造。
（1）将泵轴填料套锁紧螺母由M68型粗牙普通螺纹改为M68×2型细牙螺纹，原单个螺母改为双螺母，以提高锁紧力，防止螺母松动。
（2）泵出口到泵入口间增加副线，当系统负荷较小、循环量小时，用副线阀调节循环量，避免泵在较小流量下运行，防止冲刷腐蚀及泵憋压损坏填料。
（3）根据现场使用条件，脱硫塔高
（4）因富液泵抽脱硫塔出口富液，脱硫塔内碎填料经常进入富液泵叶轮，导致叶轮堵塞，循环量减小，每次均需拆泵大盖处理，费时、费力。2009年将泵入口弯头拆除，改为三通，在三通内增加滤网，同时增加导淋，把碎填料等异物阻挡在三通内，便于集中清理，避免因叶轮流道内进入异物而倒车检修。
（5）贫富液泵为填料密封，近几年大部分使用芳纶填料，密封效果基本可以，但对填料套的磨损较大，一旦填料套磨损，则密封效果迅速下降。2008年，试用安徽金兰密封材料有限公司的TC122型填料后，效果较好（初次安装后可连续使用3个月以上，保持微漏），其最大的优点是填料本身含油，有自润滑性，不会造成发热，对填料套的磨损极小。2008年8月起，4台泵全部改用TC122型填料，达到较好的密封效果。
2脱硫泵
净化系统原有2台脱硫泵，2004年因系统扩产改造，将原半脱塔改为变脱塔，实行并联运行，2台泵全开，无备用泵，每次因设备检修均需减量，给生产造成波动。为此，决定增加1台脱硫泵，但因原脱硫泵无整体基座，且电机与泵采用联轴器连接，每次检修脱硫泵低压侧轴承时均需将电机拆除移走，而电机原钢板焊接基础因脱硫液腐蚀变形，找正时间较长。为解决这些问题，我厂采购了扬州高亚电力水泵有限公司的新脱硫泵，并进行了改造。
（1）增加整体式铸铁基座，方便安装、找正，降低腐蚀速率，增加基座吸震效果。
（2）在电机联轴器与泵联轴器间增加短节，检修脱硫泵低压侧轴承时不再挪动电机，大大缩短检修时间。
（3）将原泵轴材质由45#钢改为3Cr13，叶轮、导叶、轴套材质由HT200全部改为304，以降低腐蚀与磨损速率，延长使用周期。
（4）鉴于常压脱硫的贫、富液泵使用TC122型填料密封效果较好，净化系统3台脱硫泵也全部改用此种填料。
经以上技术改造，新脱硫泵投运效果极好：泵运转稳定，密封良好，使用至今已有3年多，仅换过轴承与填料，一直未进行过大修，且更换低压侧轴承只需2 h即可完成，大大缩短检修时间。另外2台泵改用新填料后密封效果得到很大改观，运转周期大大延长。
脱碳系统
1脱碳贫液泵
脱碳贫液泵有2台，原型号为8SHR-2.6。2001年10月为配合脱碳双塔再生改造，将原脱碳贫液泵更新为TC200-125×2型，2001年11月安装完毕投入系统使用，至2002年2月开始，先后出现高压侧轴承损坏及机封失控等故障，厂家修复多次仍未达到长周期运行。为此，我厂经反复研究摸索，对2台贫液泵又进行了多次改造。
（1）该泵原采用机械密封，密封体材质为碳化钨，脆性大，在有冲击的环境下容易脆裂，易产生密封失控现象，且该机封未配置冲洗水，无冷却降温措施。对此，将机械密封材质改为硬质合金，增加冲洗水装置，防止机封因冲击或高温产生脆裂引起密封失控。
（2）该泵原叶轮材质为钛合金，质量轻，强度高，价格高，但不耐冲刷腐蚀与气蚀，在拆下叶轮中多次发现叶片损坏及因冲刷、气蚀产生穿孔现象，无法修复。为此，将叶轮材质改为304，并改变叶片结构，降低气蚀发生几率；利用叶轮切割定律将叶轮外径由
（3）该泵在使用过程中曾发生过泵轴断裂事故，引起生产波动。事后分析其原因是泵轴在加工退刀槽时未进行圆弧过渡处理，引起该处应力集中，且泵轴未进行煅打，密度不均，引发断裂事故。重新对泵轴进行测绘，对有可能引起应力集中的部位重新设计，避免发生应力集中现象，同时将泵轴材质改为3Cr13，并要求煅打后进行调质处理，确保泵轴强度符合使用要求。
（4）在生产厂家多次修复仍未达到长周期运行的情况下，经反复对该泵的安装尺寸进行摸索校正，最后总结出一套最佳安装方案：先调整转子中心，确保一、二级叶轮中心处于流道出口中心，避免因叶轮中心偏差产生轴向推力引起转子不平衡；然后校正高压侧轴承安装尺寸，确保高压侧轴承定位后转子及叶轮中心不变；最后调整机封压量，保证密封效果。
经以上改造及多次调优，2台贫液泵达到长周期稳定运行，单台泵可连续稳定运行180 d以上，为脱碳系统长周期稳定运行奠定了良好基础。
2涡轮泵改造
净化系统原涡轮泵为建厂初期脱碳钾碱泵的配套设备，属于吸收转化脱碳系统多余能量和降低脱碳系统电耗的设施。因该泵属淘汰产品，备品、配件采购难，价格高，且粗老、笨重、转子长，找正困难，近几年都是断断续续运行。经参观同类型厂家并结合现状，于2006年8月将该泵更新为扬州高亚电力水泵有限公司生产的W800-100型涡轮机，配套XHL-30型离合器，以实现脱碳钾碱泵与涡轮机单独运行与联动运行的目的。同时，在新涡轮机上实施了机械密封、叶轮、离合器等多处改造，泵体材质也进行了更换。该泵投运后，节电效果显著：钾碱泵电流可降低
经近几年对净化系统脱硫、脱碳配套机泵的多项改造，净化机泵运行系统逐渐趋于稳定，维修费用大幅降低，系统已创造了450 d连续、安全、稳定运行的纪录，为稳定生产、降低消耗创造了良好条件。