新能凤凰(滕州)能源有限公司是新奥集团控股子公司,36万t/a甲醇装置在试生产过程中气化工段的6台高温热水泵因振动严重超标,引进机封泄漏严重,最终导致该设备转子平衡遭到破坏,无法运行,被迫停车。
高温热水泵是气化关键设备,由大连深蓝泵业集团生产,其技术参数为:型号SCSZ250-100×8,流量为245 m3 /h,扬程为760 m,效率72%,端面采用PLAN32机械密封,电机型号YAKK5603-2W、710 kW/10 kV;泵轴材质0Cr17Ni4Cu4Nb,泵壳、叶轮、轴套材质0Cr18Ni12MO2Ti;传输介质为灰水,灰水具有腐蚀性,易结垢,含有少量NH3、H2S、CO2、氯根固含量0.5%;输送介质温度为171℃,进口压力0.83 MPa(最大1.2 MPa)。
该设备是进口设备的国产化,采用自平衡式结构,叶轮布置背靠背。此结构设计合理,其汽蚀运行较为经济,特别是叶轮设计精心。泵采用单端面、平衡型、集装式密封,上海伯格曼密封,密封的泄漏量小于0.05 mL/min。
在试运行过程中,泵的进口压力仅能维持在(0.65±0.5)MPa, 进口介质温度保持在171℃,进口介质为汽、液共存,引起进口段叶轮汽蚀, 从而导致转子系统振动加剧。现场监测,水平方向振动值远远大于垂直振动值,且达到0.5 mm。此时两端径向轴瓦受到严重破坏,且推力瓦完全破坏,最终导致泵运转工况恶化,振动加剧,转子动平衡遭到破坏,被迫停车。对高温热水泵进行解体、测绘发现,两端机封动环粉碎,泵体与叶轮口环有偏磨的情况,隔离套磨损严重,叶轮及泵体内附着固体颗粒。经与厂家多次沟通,最终确认设备破坏的主要原因是汽蚀引起振动。
针对上述情况,特制定方案:优化工艺,提高蒸发热水塔压力,让泵的进口压力满足设计要求(0.83 MPa);高压端叶轮加清洗装置;泵的入口处加管道泵,提高高温热水泵进口压力。
改造后,6台泵运行正常,运行周期大幅度延长,完全能满足生产需要。