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湿法脱硫浆液循环泵减速机频繁故障的原因分析

发布日期:2013-01-17 16:05 点击: 文章来源: http://www.chentachina.com/ 文章作者:网站编辑

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   在我们的印象里,泵都是调整运转的,不需要减速机来使其改变速度。但也有例外。如:脱硫装置的电机与泵之间就采用了减速机连接进行传动。尽管这类连接方式现在很少见了。但分析思路还是值得学习的。在调整运转过程中,除了整个系统需要合理的配置外,对齿轮质量也就有了更高的要求。而在类似的传动系统中,多数会优先选择硬齿面减速机。下面从设备概况及存在的问题到工况分析了解一下湿法脱硫浆液循环泵减速机频繁故障的原因:
1:设备概况
    大唐河北发电有限公司马头热电分公司9,10号机组脱硫设施为每炉配置1套石灰石一石膏湿法脱硫装置,每座吸收塔浆液循环系统设置四层喷淋装置,各配备A,B,C,D 4台浆液循环泵(简称“泵”)。电机与泵之间采用减速机连接传动,减速机的主动轴与齿轮采用键连接。减速机的主要铭牌参数见表I.
减速机主要铭牌参数
2:存在的问题
   自2010年脱硫系统试运通过后的1年多时间里,9,10号机组A、B、C 6台泵的减速机共发生8次主动轴断裂或出现裂纹的故障,寿命周期仅为半年左右。在人口二氧化硫浓度超设计值时,脱硫效率难以保证,导致出口烟气二氧化硫浓度超标排放。D泵减速机至今运行正常。
3 原因分析:
3. 1外观检查情况    2010年9月4日15:32,运行人员发现9B泵的电流由48 A升至53 A后突降至18 A,人口压力由82 kPa升至100 kPa,停止9B泵运行。打开减速机上盖检查,发现减速机主动轴在小齿轮内部断裂,断口在轴齿轮内部键槽处,断口截面从轴中心向外扩散(见图1)。
泵减速机主动轴断裂
  2011年6月15日5时15分.运行人员发现lOB泵启动后掉闸.对减速机进行解体开盖检查发现,主动轴出现裂纹,位于与齿轮安装连接的键槽部位,裂纹沿轴肩部位延伸至4号轴承端(见图2)03. 2断裂前后的减速机运行状况
   查看10B泵减速机主动轴断裂前各部位振动值及温度均在正常范围内,未发现异常波动和超标情况。
泵减速机主动轴裂纹
调阅减速机lOB泵减速机主动轴断裂前后的电流曲线:启动时间为6月15日05:15:51,启动最大电流119.3 A;05:16:05电流降至额定54 A(电流恢复时间、电流值与正常启动运行时相同);05:16:21电流突升至100 A ; 05:16 : 40电流降至空载电流25. 6 A(空载维持时间7 s):05:16:48电流降至。根据电流曲线可以看出,lOB泵启动后经14 s恢复额定电流后,电流突升至100 A,然后降至接近空载电流,符合断轴瞬间变化曲线(见图3)。
主动轴断裂前后10B泵运行曲线
3. 3工况系数分析
   一般情况下,设备的设计都是按理论值计算的,但因设备的使用场合、环境、工作时间等都不相同,所以要将理论值乘一个系数,以确保设备的安全使用,这个系数就叫工况系数。
   减速机的工况系数等于减速机设计的额定功率除以应用功率.计算得出A,B,C,D泵减速机设计工况系数分别为1. 79,1. 59,1. 70,2. 100 A,B,C泵减速机的工况系数均较D泵小,而D泵减速机至今未发生断轴事件,因此怀疑A,B,C泵减速机的工况系数设计不合理,特别是在频繁带载启停运行方式下,减速机主动轴频繁受交变力冲击,主动轴齿轮键槽位置是应力的集中区域,从而造成主动轴产生疲劳损伤并逐步向基体内扩展,截面有效承载面积逐渐减小最终发生断裂现象。

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