侧进式搅拌器密封损坏分析

三期脱硫侧进式搅拌器故障分析

一、设备概述

我厂2×600MW机组烟气脱硫工程由北京国电龙源环保工程有限公司总承包，其中#6机组脱硫于2007年01月23日上午通过168小时试运行，#7机组脱硫于2007年06月06日通过168小时试运行。

在脱硫系统中设计安装有20台侧进式搅拌器，#6、#7炉脱硫吸收塔分别安装有8台3.5＂侧进式搅拌器、事故浆液箱安装有4台3.0＂侧进式搅拌器。

其作用是将罐体内部具有一定浓度的石膏浆液均匀搅拌，防止沉淀堆积。

二、设备介绍

1、布置方式：

吸收塔侧进式搅拌器布置方式分上、下两层，各4台，上层安装标高7.7m，下层安装标高2.1m，均为下倾斜10°±0.5°，沿吸收塔壁圆周顺时针旋转4.3°安装。

事故浆液箱侧进式搅拌器布置方式为一层4台，安装标高1.6m，下倾斜10°±0.5°，沿事故浆液箱外壁圆周顺时针旋转4.3°安装，以下为分布图：

顺时针旋转4.3°安装

吸收塔壁

循环浆液泵侧

下倾斜10°±0.5°

2、相关参数：

搅拌器转速：150~160r/min（就地秒表实测）

搅拌器叶片类型：片式水翼型

叶片材质：2507不锈钢

机械密封类型：5870无溢出筒形密封型（即原厂家所给型号）

搅拌器旋转方向：电机侧看转向为顺时针

厂家：美国sharpe（深圳蓝本代理）

配用电机功率：37kw

电机额定转速：975r/min

电机额定电流：70.3A

3.5＂与3.0＂侧进式搅拌器区别为大轴直径不同，相应带座轴承、机械密封、叶轮内径也不相同，其它参数均相同。

3、设备结构图

电机与搅拌器通过轴头部位不同直径的槽轮皮带连接，减速带动搅拌器低速运行，由机械密封将罐体（吸收塔或事故浆液箱）内部石膏浆液与外界相隔。

搅拌器运行要求：严禁搅拌器在叶轮浸入浆液前或空载启动，严禁搅拌器逆时针旋转。

三、设备现状：

2007年投运至今更换机械密封55套，更换进口机械密封38套，更换国产机械密封17套，更换带座轴承115套。一般情况下更换一套机械密封，相对应带座轴承更换为两套。

机械密封先后使用厂家为：美国sharpe（原厂家）、瑞典roplan、河南宝晟（国产）、江苏武进（国产），其中美国sharpe（原厂家）使用了两代产品，区别为第一代机械密封无轴承，第二代机械密封设计内含轴承。响应厂部国产化号召，于2009年12月#7脱硫吸收塔E侧进式搅拌器试用江苏武进国产机械密封后，现逐渐将其它侧进式搅拌器损坏部件（包含带座轴承）国产化。

下列为#6、#7炉脱硫吸收塔及事故浆液箱侧进式搅拌器机械密封更换记录统计，统计数据来源检修记录，统计时间为2007年168试运至今#6炉脱硫吸收塔侧进式搅拌器机械密封更换统计图：

A B C D E F G H 武进国产宝晟国产roplan Sharpe返修Sharpe

#7炉脱硫吸收塔侧进式搅拌器机械密封更换统计图：

A B C D E F G H

武进国产

宝晟国产

roplan

Sharpe返修

Sharpe

搅拌器编号

单位（套）

搅拌器编号单位（套）

事故浆液箱侧进式搅拌器机械密封更换统计图： 0123456

A B C D 武进国产宝晟国产roplan Sharpe返修Sharpe

下列为我厂脱硫侧进式搅拌器使用的机械密封图片

搅拌器编号 单位（套）

该机械密封为美国sharpe 第一代产品（无

轴承），由原厂家深圳蓝本代理提供

该机械密封为美国sharpe 第二代产品（带

轴承），由原厂家深圳蓝本代理提供

注：河南宝晟还提供了国产机械密封，与江苏武进外观形式相同，江苏武进机械密封是仿造美国sharpe 第一代机械密封设计制作。江苏武进国产机械密封价格现为19000元/套，瑞典roplan 价格约为江苏武进国产机械密封的3倍左右，美国sharpe 价格约为江苏武进国产机械密封的4倍以上。

通过以上机械密封照片，可发现我厂脱硫系统中侧进式搅拌器使用了五种机械密封，但设计结构原理基本一致，以下为江苏武进机械密封示意图： 电机通过槽轮上的三角带使搅拌器运行，从而带动机械密封轴套及动环同步锁紧环

（抱轴作用）

此面与机架安

装孔内壁接触 O 型密封圈 动环 静环

静环弹簧组

搅拌器轴 此面与机架孔板外壁接触 该机械密封为瑞典roplan 进口产品

（带轴承），由河南宝晟提供

该机械密封为国内生产（无轴

承），由江苏武进提供

旋转，由于静环在弹簧组的作用下，使其与动环之间始终保持密封闭合状态。搅拌器内外轴承（带座轴承）、机械密封与轴配合方式为间隙配合，通过锁紧环上螺栓紧固，将搅拌器大轴抱死。

现我厂脱硫侧进式搅拌器在使用中出现的故障：

1、搅拌器近期浆液泄漏频繁，#6炉脱硫吸收塔浆液箱搅拌器机械密封泄漏尤为

严重；

2、搅拌器大轴轴承位磨损次数频繁；

3、搅拌器内外轴承、机械密封拆卸困难；

4、搅拌器机械密封在线带负荷更换困难，部分机械密封不可实现；

5、搅拌器机械密封定位夹等螺栓备件采购困难；

四、原因分析

1、搅拌器轴承、大轴及机封损坏原因分析

我厂脱硫侧进式搅拌器带座轴承原设计为英制规格双列圆锥滚子轴承，原生产厂家为Timken，分DTI和DTO两种型号：TDI型轴承包含一个整体式（双）外圈和两个独立内圈，轴承既可作为固定端，也可作为浮动端在轴承座孔内浮动，以补偿轴的热膨胀；TDO型轴承包含一个整体式（双）内圈和两个独立外圈，其功能与TDI基本一致。对照Timken轴承手册查找得出：

3.0＂搅拌器（事故浆液箱）轴承型号为：E-PF-TRB-3

1

3.5＂搅拌器（吸收塔）轴承型号为：E-PF-TRB-3 2

轴承样式如下图：

TDI型TDO型