煤气化工艺中低压煤浆泵工作原理以及常见故障的原因分析及处理

煤气化工艺中低压煤浆泵工作原理以及常见故障的
原因分析及处理
我公司尿素生产装置的气化车间采用单喷嘴气化炉多元料浆加压气化工艺。

该气化炉工作压力6.0MPa。

气化炉的高压煤浆通过低压煤浆泵提供。

煤气化工艺中低压煤浆泵在工艺流程中的作用是抽取棒磨机研磨的煤浆送至煤浆储槽。

1 煤气化工艺中煤浆泵的结构和工作原理
我公司低压煤浆泵采用费鲁瓦泵业有限公司生产的型号为ZGL30/130-K50-DS4HD的两缸双隔膜隔膜往复式泵，电机的转动通过变速箱齿轮传动机构驱动每个缸的活塞，使活塞做往复运动。

在煤气化工艺中，低压煤浆泵由下列部分组成：
①驱动系统，主要有电机和减速装置;
②动力端，主要有变速齿轮和十字头偏心机构;
③液力端，分为驱动液端和水煤浆端，主要双软管--隔膜、及出口单向阀等部分;
④压力开关系统：煤浆泵的工作原理：
a.活塞往复式运动使泵移走固定容量的流体：当活塞向前运动时，由于施加的压力和容积改变，在第一层软管--隔膜里的流体从排出阀被挤压到排出管线，同时吸入阀关闭。

当活塞向软管--隔膜的反方向运动时（朝着曲轴齿轮箱），在排放时变形的软管--隔膜則恢复至其原来的圆柱形。

在泵的顶端真空度增加，使得吸入阀打开，煤浆经过入口单向阀流入第一层软管--隔膜中。

由于活塞的往复运动，煤浆便持续送出。

从单个缸的动作过程来看，每个缸的吸入和打出煤浆都是间歇式的，因此煤浆的输送可以说是脉冲式的，其输出压力不稳定，为了解决压力不稳定的问题，在一个周期内平均分配活塞的推进，使活塞避免同时前推或回缩，可有效的稳定煤浆泵出口的压力。

然后在
煤浆泵的出口设置缓冲罐，进一步稳定出口压力;
b.驱动液供给系统：每个多重安全的双软管--隔膜活塞泵都有一个已于维修的超压阀，因为液压腔的压力过大（第一软管--隔膜内），液压油的压力同样也会超压，因此超压阀就会打开，从而将液压油回流到油箱里传动液也相应降低压力。

当泵下一个吸入行程开始时，会缺少回流到油箱的那一部分液压油的油量。

如果在泵吸入行程中缺少了液压油，第二软管--隔膜稍有超压，它就会推动带有压缩盘形弹簧的控制盘。

控制盘使排气补油阀的阀球升起，液压油能够重新回到液压室。

这个过程不断重复，指导现有的压力低于控制盘的设定值;
c.隔膜破裂报警：该泵设置了压力开关来监测软管--隔膜的完整性。

第一和第二软管--隔膜之间的传动液通过压力测量探头持续监控。

当传动液充满了两个软管--隔膜之间时，泵运行并产生输送压力。

两个软管--隔膜之间过多的液体可以通过压力开关打开的小孔排溢。

压力差可降至0巴。

然后压力开关的销孔再次关闭。

压力开关的动作被设定在超压大约2巴。

在故障情况下（假如有一个软管--隔膜破裂）两个软管--隔膜之间的传动液的压力会上升，并在压力超过设定值时发出软管-隔膜破裂的信号。

2 煤气化工艺中低压煤浆泵常见故障及处理：
我厂低压煤浆泵自2021年开车试运行到现在，常见故障有：
2.1 隔膜缸进出口单向阀门卡异响
多次调整电机转速，减少大颗粒或杂物的积存;拆装单向阀进行清理。

一般情况下采取这些措施后，单向阀卡塞的问题就能解决了。

异响，可检查阀球限位器是否磨损，并予以更换。

2.2 隔膜破裂
隔膜破裂的原因主要是因为隔膜两侧（一侧是驱动液体，另一侧是输送液体）的压差不平衡。

如果压力不平衡，隔膜在瞬间就会破坏。

由于活塞杆密封处泄漏、气体的吸入或因补偿系统补偿不足或过量，以及第一次注油过多或过少，活塞缸内的油量总是在不断地变化，这都将破坏隔膜两侧的压力平衡，造成隔膜破裂。

2.3 液压油漏
液压油泄漏的原因是密封损坏，检修时更换密封件。

2.4 进出口缓冲罐中皮囊破损，一般是由于煤浆泵中进入铁屑导致
一般不会存在堵塞排气补油阀，只要保证液压油干净，无杂质，此外一定要保证棒磨机出料煤浆品质，不能因为煤浆里面钢棒铁屑出现过停车事故，必要时甚至可以放掉一部分沉底的煤浆。

2.5 进口滤网堵塞
原因主要是我厂棒磨机衬板起初用的是橡胶衬板，脱落的橡胶堵塞滤网。

后将橡胶衬板改为钢的后，问题随之解决。

低压煤浆泵在使用中如果能及时发现问题并进行有效的故障处理手段，就可确保气化装置的稳定长周期运行。