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本帖最后由 骨哥 于 2016-8-26 15:30 编辑
本案例分析尚不成熟,且未经最终验证,各位如有不同看法欢迎交流。图文版见附件。
#2吸收塔浆液循环泵振动诊断报告 我司脱硫系统#2吸收塔三台浆液循环泵在4月25日的例行监测中发现振动异常,经诊断认为:主要原因是泵之间抢流量造成。 一、设备概况 1、泵的参数: 型号:700DT-A83 厂家:石家庄工业泵厂有限公司 类型:离心渣浆泵 驱动型式:电机+减速机+泵 额定流量:6420m3/h 泵设计转速:596rpm 实际转速:A泵-617rpm;B泵-606rpm;C泵-590rpm 设计NPSHr(必需汽蚀余量):7.9m 振动标准:≤4.5mm/s 2、布置型式: 并排布置与吸收塔南侧,夹角28°。 吸收塔直径11.5m,设计最高液位10.5米,11.5米溢流,设计浆液温度:80℃。 3、运行方式: 根据脱硫负荷大小,双泵或三泵运行。 二、存在异常 4月25日,在例行周期性数据采集的时候发现,A泵驱动端水平振幅由正常的2mm/s左右上涨至4.8mm/s,B泵驱动端水平振幅由正常的3mm/s左右上涨至5.2mm/s,C泵变化不明显。遂采集更多数据进行分析。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg 三、分析诊断 1、三台泵振动幅值均随时间上下波动,波动幅度不一,其中A泵1.78-8.41mm/s,B泵3.64-7.78mm/s,C泵2.56-5.95mm/s;从最大值看,三台泵振动均超标; file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg 2、使用监测模式观察频谱特征,主要振动能量和波动的成分均是5倍频,该型泵叶轮流道5个,即叶轮通过频率占主导。与双泵运行时的特征一致。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg 3、叶轮通过频率的来源: 由于设计制造安装误差,所有的叶轮机械都会有叶轮通过频率,当总振幅小于标准值时无需干预,当超标时应查找原因,其对应的故障主要有:叶轮平衡不良、管道与泵特性不匹配、进口流体紊流、汽蚀、叶轮堵塞、口环间隙不均等。 1)从频谱特征看,1倍频均极低可以排除不平衡,同时由于三台泵同时发现振动异常,可以排除泵本身的问题,因同时出现设备问题的几率极低,故可排除叶轮堵塞、口环间隙不均; 2)此前由于机组长期低负荷运行及燃用低硫煤,大部分时间均为双泵运行,振动虽有波动但均保持在标准之内。在切换至三台泵运行后,发现振动突然上升,故应与流体问题有关。 3)管道与泵的特性是否匹配,须经过实验确定,暂不能排除,但从双泵切三泵及三泵且双泵运行时的电流特征看,泵之间存在“抢流量”问题,从下图可以看出,C泵启动后,A、B两泵电流均迅速跌落,A泵由65.2A降至62.2A,B泵由57.4A降至55.1A,然后趋于平衡: file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg C泵停运后,A、B泵电流迅速恢复正常。众所周知,泵的负荷与流量大小成正比,泵吸入不足,会导致其偏离设计工作点而工作不平稳。从以下布置可以看出,三台泵(P01、P02、P03)布置与吸收塔同一侧,泵之间相隔28°,管道直径1米,间距1.8米,低于相关标准要求大于2.5倍管径的要求,且从管道方向上,延长线均指向吸收塔中心,易造成互相影响。 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg 4)是否有汽蚀? 现场听不到明显汽蚀噪音; 该泵厂家给出的必须汽蚀余量NPSHr=7.9m,吸收塔实际最低工作液位7m,泵与塔底相对标高+1.6m,浆液温度按设计值80℃计(此时水的饱和压力为47363Pa),泵吸入管路阻力按1m计(通常值,影响甚微),吸收塔液面与大气联通,大气压按101000Pa计,该温度下水的密度971.8kg/m3,则有效汽蚀余量为: NPSHa=(101000-47363)/971.8/9.81+7-1.6-1=10.03m NPSHa>NPSHr,故理论计算不会发生汽蚀。 但有几点需要注意: l 如果厂家给出的NPSHr不是实验值,而是同型设计值,那么它可能偏大或者偏小(很难由计算获得,一般是出厂试验获取其NPSHr-Q曲线),同时厂家给出的NPSHr是额定转速595rpm时的,A泵617rpm,B泵606rpm,C泵590rpm,NPSHr值是与转速成反比的; l 由于氧化空气的加入,如果未完全反应及逸出的氧化空气进入泵内,也会发生气蚀; l 浆液温度的影响,计算表明,温度每上升10℃,NPSHa降低约1.5m; l 浆液起泡对水位计的影响(虚假水位),该塔使用三个水位计测量,此种可能应较小(可通过运行中加消泡剂观察水位显示变化情况判断); l 叶轮通过频率附近有宽带噪声地脚,为汽蚀特征: file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg 因此,并不能完全排除汽蚀的影响,故在4月26日会同环保专业联系运行调整液位试验,将液位从7米提高至8.5米,此时A泵振幅由8.41降至5.47,B泵振幅无明显变化,C泵振幅由5.95降至4.56mm/s。继续提高至9.5米,无明显变化。要求运行今后尽量保持高液位运行。 5)是否有入口紊流 从泵的入口膨胀节低频鼓动情况看,泵进口流速、压力不稳定,这与泵的设计是相悖的,也是造成泵振动的主要原因之一。 通过以上分析认为:三台泵同时运行时振动超标的问题,主要原因是泵吸入管之间间距过小,互相抢流量,同时不能完全排除入口紊流和汽蚀的影响。 四、持续跟踪 经过近期跟踪发现,在持续高液位运行两个月后,C泵启动后,AB泵电流突然跌落的现象消失,泵的振动也恢复至较低水平,但仍有较大幅度波动:
五、处理建议 1、尽量保持更高液位运行,控制排烟温度; 2、在满足脱硫效率的前提下,尝试减少氧化风量,同时对提高叶轮寿命会有好的影响; 3、研究在吸收塔内三个吸入管口之家加装隔墙的可行性,双泵运行时考虑开A、C泵,降低各泵之间的互相影响; 4、吸入管加装滤网,降低入口紊流。 我们也将会在此过程中加强监测,持续细化诊断。
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