旋轉(zhuǎn)霧化器的維修技術(shù)及部件的國(guó)產(chǎn)化
在垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理的過程中,脫酸裝置的核心為霧化石灰漿液的旋轉(zhuǎn)霧化器, 目前國(guó)內(nèi)采用的霧化器有電機(jī)與霧化盤分體安裝的類型和電機(jī)與霧化盤一體安裝的類型,大都為進(jìn)口產(chǎn)品。采用的為比利時(shí)西格斯公司的一體式旋轉(zhuǎn)霧化器??傎徶脭?shù)量三臺(tái),兩用一備。旋轉(zhuǎn)霧化器的作用是將進(jìn)入脫酸塔的石灰漿液霧化成細(xì)小顆粒,使其與煙氣充分接觸反應(yīng),脫除煙氣中的酸性物質(zhì)。比利時(shí)西格斯公司的一體式旋轉(zhuǎn)霧化器有如下優(yōu)點(diǎn):霧化盤旋轉(zhuǎn)速度高(1200rpm),可以將石灰漿液充分霧化成30-100微米的細(xì)小顆粒,提高氣液接觸面積,增強(qiáng)反應(yīng)速度,提高除酸效率。獨(dú)特的開式霧化盤設(shè)計(jì)和霧化器的高速旋轉(zhuǎn)確保霧化盤上不會(huì)發(fā)生固體沉淀和阻塞。
由于旋轉(zhuǎn)霧化器工作轉(zhuǎn)速高,內(nèi)含零部件較多同時(shí)其裝配精度要求高,國(guó)內(nèi)其它單位大都采取定期或故障后送至原廠家進(jìn)行解體檢查或維修。在購置旋轉(zhuǎn)霧化器時(shí)廠家也要求定期送回進(jìn)行檢查或檢修。但由于往返周期較長(zhǎng)、維修費(fèi)用昂貴同時(shí)也會(huì)給垃圾電廠環(huán)保設(shè)施的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重威脅:為保證環(huán)保設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行與掌握霧化器結(jié)構(gòu)原理及維修技術(shù),通過查閱廠家資料與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),已掌握霧化器故障解決與維修技術(shù),并能在24h內(nèi)對(duì)其進(jìn)行解體并回裝解決故障。
霧化器頂部設(shè)置行各種快速接頭,以方便快速切換備用霧化器??焖俳宇^包括:石灰漿進(jìn)口、降溫水進(jìn)口、電機(jī)線圈冷卻水進(jìn)口、電機(jī)線圈冷卻水出口、冷卻密封壓縮空氣進(jìn)口、軸承冷卻潤(rùn)滑油進(jìn)口、通信電纜接口、動(dòng)力電纜接口。
石灰漿液、降溫水從頂部進(jìn)入后分別由兩根垂直鋼管直接引流至底部,降溫水進(jìn)入降溫水下料盤的導(dǎo)流槽中均勻的流至霧化盤內(nèi),石灰漿液則進(jìn)入石灰漿液下料盤的導(dǎo)流槽中均勻的流至霧化盤內(nèi),兩者在霧化盤處混合后通過高速旋轉(zhuǎn)的霧化盤(12000r/min),使混合石灰漿液應(yīng)成霧狀微粒。
由于電機(jī)功率大,同時(shí)所處環(huán)境及結(jié)構(gòu)形式使其不能自然散熱,在電機(jī)定廣線圈外壁即電機(jī)殼層內(nèi)包含有冷卻水蛇形通道,冷卻水從霧化器頂部接頭進(jìn)入后,通過鋼管直接連通至下軸承座的U型溝一側(cè)再從另一側(cè)流出,冷卻水經(jīng)過蛇形盤管上升至上軸承座U型溝內(nèi),再通過出水接頭至換熱器。
電機(jī)轉(zhuǎn)子裝有三個(gè)軸承,下部為一個(gè)滾柱型徑向軸承,上部為兩個(gè)滾珠型推力軸承,由于轉(zhuǎn)速高軸承需要連續(xù)補(bǔ)油。在霧化器機(jī)械控制機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油(美孚拉力士合成壓縮機(jī)油SHC1024)與壓縮空氣按一定比列分配好后,通過三根PE塑料軟管接入霧化器頂部的油-氣接頭,再分別引至三個(gè)軸承噴油環(huán)的噴油孔內(nèi)進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑。
為保證電機(jī)定子線圈干燥與密封,儀用壓縮空氣通過一根PE干料與管接入密封空氣接頭,經(jīng)過上軸承座內(nèi)孔直接進(jìn)入線圈內(nèi),使氣流從上至下進(jìn)行冷卻干澡、密封,最終通過石灰架/降溫水分配盤排出體外。
為保證設(shè)備安全運(yùn)行,需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù),通信電纜將各種信號(hào)傳遞至電氣控制柜內(nèi),包括:霧化器振動(dòng)值(nm/s)、線圈溫度(三個(gè)測(cè)點(diǎn)、軸承溫度(兩個(gè)測(cè)點(diǎn))、轉(zhuǎn)速(Tr)。
對(duì)霧化器轉(zhuǎn)子各零部件進(jìn)行測(cè)繪并國(guó)產(chǎn)化加工,同時(shí)將材質(zhì)提高以確保使用壽命的延長(zhǎng)。
霧化盤按廠家提供的使用壽命為1年時(shí)間,因?yàn)槭褂靡荒旰笃潇F化盤表面磨損腐蝕使其失去動(dòng)平衡,導(dǎo)致其振動(dòng)超標(biāo),但由于其價(jià)格比較昂貴,為節(jié)約成本,在運(yùn)行第二年至第三年其間。均將霧化盤定期進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)并校正偏差質(zhì)量小于2克,可繼續(xù)使用。至第四年原裝霧化盤由于磨損量過大,無法對(duì)其動(dòng)平衡質(zhì)量進(jìn)行校正,于是與公司相關(guān)部門聯(lián)合討論對(duì)于霧化盤進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。
西格斯霧化盤的主要零件為上下盤和中間導(dǎo)流塊,上下盤采用材料X1 NiCrMoCuN (1.4529),導(dǎo)流塊材料采用耐磨粉末冶金。
霧化盤在堿性流體及酸性氣體兩相流的惡劣環(huán)境中運(yùn)行,材料選取應(yīng)考:
1)抗煙氣帶來的酸性腐蝕(HCL、HF、S02、SO3等)
2)抗石灰漿液的堿性腐蝕
3)耐溫300C
從原霧化盤的實(shí)際運(yùn)行情況來行,雖然其達(dá)到了廠家要求的使用壽命,但還是受到了腐蝕,因此國(guó)產(chǎn)化時(shí)首先從材料選擇方面做工作。在考慮了以上零化盤所處環(huán)境要求的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)有霧化盤實(shí)際運(yùn)行情況,與國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家交流和溝通,考察了許多相關(guān)材料以及其在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用情況(如電廠煙氣脫硫中),最后確定上下盤采用美國(guó)哈氏合金公司的專用耐蝕合金TUA-76,導(dǎo)流塊仍然采用耐磨碳化鑄粉末冶金(Widia GTD)。
霧化盤轉(zhuǎn)速很高,對(duì)零件的制造精度和裝配精度要求也高,通過對(duì)許多國(guó)內(nèi)廠家的了解,選出有能力和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的廠家進(jìn)行加工和裝配。霧化盤上下盤的加工方式采用技術(shù)先進(jìn)的鑄造工藝,可以保證零件的均勻性和密實(shí)度,然后采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工,精度可以滿足要求。
原裝霧化盤使用半年后已存在一定的磨損,使其動(dòng)平衡質(zhì)量存在偏差,從而使振動(dòng)逐漸加大(視磨損情況一般會(huì)增大1-2mm/s)。國(guó)產(chǎn)化霧化盤從使用半年時(shí)間的情況來看,霧化盤幾乎無磨損及腐蝕現(xiàn)象,因此也沒有引起質(zhì)量失衡導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)加大。
對(duì)霧化器檢修積累了一定的經(jīng)驗(yàn),并在保證安裝質(zhì)量的前提下,能較快的對(duì)其進(jìn)行解體并復(fù)裝,對(duì)各零部件安裝間隙的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)日益完善,使安裝精度也逐步提高,在霧化器設(shè)計(jì)時(shí)振動(dòng)值要求小于10mm/s?,F(xiàn)振動(dòng)均不超過5nm/s, 一般均控制在3nm/s以內(nèi)。軸承溫度廠家要求小于60度,使用情況均不超過45度,一般控制在40度左右。線圈溫度廠家要求小于85度,現(xiàn)溫度一般控制在80度以下。
直接經(jīng)濟(jì)效益:
按西格斯公司提供的霧化器維護(hù)要求,應(yīng)定期送至原廠進(jìn)行維修或檢查,費(fèi)用為10萬元人民幣/臺(tái),不包括維修時(shí)產(chǎn)生的備件費(fèi)用,在達(dá)到霧化器維修質(zhì)量要求的情況下,自行檢修的費(fèi)用約為8000元人民幣/臺(tái),同時(shí)相關(guān)配件的國(guó)產(chǎn)化使供貨周期縮短及使用壽命延長(zhǎng),價(jià)格相對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品要便宜一半。霧化盤為易耗件,原霧化器到岸價(jià)為69500元,供貨周期近6個(gè)月,采用國(guó)產(chǎn)化霧化盤價(jià)格為52000元,供貨周期約為3個(gè)月。價(jià)格便宜,供貨周期短,而且零件材料好,耐腐蝕。為節(jié)約了可觀的檢修費(fèi)用。
環(huán)保社會(huì)效益:
自行檢修一臺(tái)霧化器可在24小時(shí)內(nèi)完成,包括故障判斷、解體、復(fù)裝、試轉(zhuǎn)。而送至原廠最少需要1個(gè)月的時(shí)間,給煙氣環(huán)保設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重威脅,如在此期間運(yùn)行中的霧化器出現(xiàn)故障,將給環(huán)保工作帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。
對(duì)于霧化器維護(hù)技術(shù)的撐握,不但使檢修水平得到提高,對(duì)于公司今后新建電廠的霧化器運(yùn)行、維護(hù)方面提供技術(shù)支持,在同行業(yè)中樹立良好的形象。
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