Feluwa高压煤浆泵故障的分析及处理

魏云钊（河南心连心化肥有限公司，河南新乡453700）



Feluwa高压煤浆泵故障的分析及处理

魏云钊
（河南心连心化肥有限公司，河南新乡453700）

摘要：Feluwa高压煤浆泵的操作简单、运行稳定、检测系统完善，为气化关键设备，制约着气化装置的运行周期。就Feluwa泵在运行中出现的故障进行分析并采取适当处理措施，避免因煤浆泵出现故障而引起气化停车，尽可能延长气化装置的运行时间。

关键词：Feluwa；煤浆泵；故障；分析；处理

河南心连心化肥有限公司第四分公司首次使用多喷嘴对置水煤浆气化工艺，于2013年11月正式投料生产，2014年全年累计运行超过300天，气化高压煤浆泵采用德国Feluwa制造的ZGL 200/200- 2K160 - 4SM460HD双缸双作用软管隔膜往复泵。随着对气化装置驾驭能力的不断提高，在工艺烧嘴与拱顶砖、渣口砖寿命延长的同时，对气化装置其它关键设备也提出更高的要求。高压煤浆泵作为水煤浆气化装置的关键设备，其正常运行决定着气化装置的运行周期。

1　工艺流程

煤经称重给煤机精确计量后与水及添加剂进入棒磨机，研磨成浓度为58%～62%的煤浆。低压煤浆泵将煤浆输送至滚筒筛，筛选出合格煤浆至煤浆槽内，然后经高压煤浆泵加压送至在同一水平对置的4个工艺烧嘴，与纯度≥99.6%的氧气混合进入气化炉燃烧室内，在气化炉燃烧室内进行氧化反应，生成合成气。

2　Feluwa泵的原理及特点

Feluwa双缸双作用双隔膜泵主要由电机、减速机、曲轴箱、活塞、隔膜室、阀球、阀座等部件组成。为提高运行可靠性，该泵采用隔膜和软管（约29%的变形量）形成了双保险安全模式。通过减速箱的减速作用，冲程和减速组合箱将旋转运动转换为往复运动，然后将速度降低到活塞所需的冲程次数。活塞在气缸内作往复运动，排出液压油，从而带动隔膜移动。随后通过驱动液使软管变形。活塞向前运动时，挤压软管，软管通过收缩排出泵软管内的煤浆；活塞向后运动时，隔膜向内抽吸，而泵软管则恢复原状，即圆柱形，这样该泵头就会产生真空，从而使煤浆从阀门底部（吸入口）流入泵软管。

Feluwa泵的自动补偿泄漏控制装置能够自动补偿推进液的损失量。当泵在吸收冲程中，平隔膜被拉向活塞的推进液端，如果由于泄漏推进液体积减少，平隔膜将推动控制盘，依次通过杠杆，再打开补偿阀门。活塞进一步往后运动会在推进腔造成真空，一旦真空超出补偿阀门的设定范围，阀门就被打开，在排出冲程中排入油槽的推进液就会在活塞的吸入冲程中补充回来，推进液的损失量又回到推进液端。通过杠杆受平隔膜的机械作用，补偿阀门平时打不开，这就保证平隔膜和软管隔膜不会被过分地拉伸，因而起到保护平隔膜和软管隔膜的作用。

当输送的煤浆压力增加，隔膜室压力也变得很高，同时推进液压力也同样会超压，此时装在泵头的过压阀就会自动打开，从而将推进液释放到油箱，再通过泄漏补偿阀门又自动地从油箱返回到液压式。通过盘形弹簧加载的过压安全阀对泵以及冲程齿轮箱起保护作用，使其可避免由于出口阀的误关闭和管道堵塞而引起超载。

3　高压煤浆泵的故障现象、原因分析及处理措施

3.1隔膜软管破裂

Feluwa泵在设计中将输送介质与活塞不直接接触，而是由一个橡胶隔膜将其隔开，将泵的易损件数量降到最少，具有较高的安全运行性能和灵活适应性。一旦软管破裂，不必停车就可以将泵作为常规的隔膜泵继续使用。软管隔膜给软管隔膜内流动的煤浆提供了最佳的性能状态。这种设计可能参考了仿生学原理，软管隔膜的运动强度与人体动脉的运动很相仿，这样使软管隔膜的运动（收缩运动）被限制在最小的程度上，确保软管的使用寿命，同时又保护了平隔膜。

隔膜软管破裂是Feluwa泵运行中常见的故障，原因一是铁质之类物件将其划破；原因二是在更换软管，向隔膜室添加防冻液时，未将隔膜室的气泡完全排出。

处理措施：在称重给煤机下煤口加电磁铁，吸除煤中铁丝之类的异物。在运行期间，需加强对煤浆槽的筛网检查（筛孔是否有破损）。在更换隔膜时严格按照检修控制要点，并将气泡尽可能排净；同时在软管或平隔膜破裂更换后，需用乙醇或其它非侵蚀性清洁剂对检测探头进行清洗，以便泄漏检测装置正常使用，必要时还要对泄漏检测装置进行校正。

3.2出口缓冲器软管破裂

在2015年3月28日停车检修期间，发现高压煤浆泵出口缓冲罐18件破裂（共24件），拆下的隔膜破裂位置大致在同一位置。在泵运行中发现煤浆流量波动较大，缓冲罐的蘑菇阀响声较大，曾在运行中对出口缓冲罐进行充装氮气。后经分析，氮气充装压力低于泵出口压力的80%，在线充装时，氮气气囊压力表显示压力并非是实际压力，在线充氮气过程中软管承受煤浆压力、气囊给缓冲液的压力及煤浆的剪切力，舒张时冲击作用，如边缘的剪切力、不停的压缩、舒张时边缘的摩擦是导致软管破裂的根本原因。缓冲液未能起到应有的缓冲作用。

处理措施：缓冲罐添加16L防冻液，其中超量的5.5L防冻液的目的是使氮气气囊压力与工作压力形成差值。如果气囊压力过低，软管会超出圆柱体，不停地拍打蘑菇阀，易造成蘑菇阀损坏；气囊压力过高，则气囊将气囊下部蘑菇阀关闭，缓冲液完全在软管外侧，挤压软管，造成软管破损。在泵启动前，注意氮气气囊压力是否为泵出口压力的80%，同时更换软管时一定要将气泡排净。

3.3润滑油报警

润滑油报警通常是因为操作温度较低或者滤网堵塞。当在较冷环境下启动泵，过滤器指示器的红色按钮会跳起，并发出电信号。只有在达到操作温度后才可以按下红色按钮。如果其再次跳起或者在操作温度下电信号仍未消除，则应该清洗过滤器滤芯或者更换新的。通常最长6个月清洗滤芯或者进行更换。清洗滤芯应在停泵状态下，以避免润滑油泄漏。建议每6个月对曲轴箱润滑油的油质进行分析，发现机械杂质超标时，要及时对润滑油进行更换。

北方冬季气温较低，同时泵多数放置在室外，润滑油流动较为缓慢，流量未达到规定的流量值，可以在曲轴箱使用电加热装置。在泵运行前，先使用电加热装置将润滑油加热至20℃以上，同时开启润滑油泵，然后关掉电加热，再启动泵。

3.4单缸不打量

通常单缸不打量，一是进出口阀门卡塞，二是防冻液与驱动液添加不足。

Feluwa泵采用盒式进出口单向阀和双阀门带软密封的球阀，确保了几乎气密的密封，软密封的挤压提供了金属阀座。即使煤浆大颗粒卡在一个单向阀处，另一个单向阀还可以工作，不至于停车检修。为避免出现卡阀，在正常停泵期间，一定使用清水对泵进行清洗，必要时检查进出口阀门是否卡塞。

在检修时驱动液和防冻液须严格按照检修要求添加，避免气泡存在，注意活塞位置。如果是软管与隔膜之间的防冻液缺少，隔膜的动作无法引起软管的容积变化，同时注意各螺栓是否紧固完好。

3.5液压油箱乳化

在运行中，曾发现一台泵高位油箱内液压油变乳白色，初步怀疑隔膜与软管破裂，后停车检修，隔膜软管均为正常，未见破损。

由于泵在室外放置，恰逢天气下雨，在泵运行中，每一次补排油过程，高位油箱内呈微负压，将潮湿空气从油箱盖间隙吸入油箱内，水与油混合，造成油乳化。后在油箱盖上加盖塑料防护罩，同时高位油箱油位控制在油视镜的1/2以上，之后未再见到类似情况发生。

4　结束语

Feluwa泵为德国进口设备，同时是水煤浆气化的关键设备，一旦发生故障，直接导致气化停炉。随着生产的进行和经验的积累，我们对Feluwa泵的运行将有更全面的了解和掌握，为气化装置以及整个生产系统的稳定、高效运行提供有力保障。□

Analysis and Handle of Feluwa High Pressure Coal Slurry Pump Fault

WEI Yun-zhao
（Henan Heart to Heart Chemical Fertilizer Co.，Ltd.，Xinxiang 453700，China）

Abstract：Feluwa high- pressure coal slurry pump has the advantages of simple operation，stable running，perfect testing system，it’s keyequipment ofgasification，is restrict the operation cycle ofthe gasification device. The fault ofhigh- pressure Feluwa pump occurred in the operation of analysis and processing，avoiding trouble for coal slurry pump caused by gasification ofparking，the possible extension ofthe gasification unit runningtime.

Key words：Feluwa；coal slurrypump；fault；analysis；handle

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.026

中图分类号：TQ051.3

文献标识码：B

文章编号：1008- 553X（2016）03- 0073- 02

收稿日期：2016- 01- 13

作者简介：魏云钊（1988-），男，本科，助理工程师，从事化工设备技术管理工作，15237330205，weiyunzhaojhy@sina.cn。