硫磺回收裝置尾氣鼓風(fēng)機軸封泄漏分析及對策

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1、遂2010年第2期僮維一b～汨～．剛一e：一要沁鷦㈣～k=叩g墓二．一至a．～o～wyv硫磺回收裝置nc尾氣鼓風(fēng)機軸封泄漏分析及對策-鴦柵．喜白永成／中國石油烏魯木齊石化分公司一一．一一摘要：介紹了10kfa硫磺回收裝置開工試車期風(fēng)機的作用是向尾氣焚燒爐(F一20一1)供風(fēng)．，但裝．問，尾氣鼓風(fēng)機在建立尾氣氮氣循環(huán)升溫過程置開工期問，加氫反應(yīng)器需預(yù)硫化，且停工需鈍中，出現(xiàn)了軸封泄漏，經(jīng)改進增加充氮設(shè)施和二化處理，因此其中一臺風(fēng)機(K一201／A)就必須具次密封后，達到了工藝運行要求。備建立尾氣氮氣循環(huán)工況，目的是冷卻E一201，避免E一201管束過熱損壞，同時對R一201加氫

2、關(guān)鍵詞：離心式鼓風(fēng)機；硫磺回收；軸封反應(yīng)器氮氣循環(huán)置換、升溫，建立預(yù)硫化流程，裝中圖分類號：TH442；TH133．3文獻標(biāo)識碼：B置停工期間防止催化劑遇氧過熱而失去活性。其文章編號：1006—8155(2010)02—0076—03尾氣循環(huán)工藝流程圖見圖1，粗實線為流程。AnalysisandCountermeasuresforShaftSealingLeakageofTailGasBlowersinSulfur—recOVeringUnitK一2圖1尾氣循環(huán)工藝流程圖2故障分析1概述2．1風(fēng)機運行存在問題我廠lOkda硫磺回收裝置由常規(guī)Claus制裝置在建立尾氣系統(tǒng)氮氣循

3、環(huán)時，系統(tǒng)氧硫、尾氣處理SSR、硫磺成型3個部分組成，其含量一直超標(biāo)無法達到≤0．5％，開啟風(fēng)機中尾氣處理采用加氫還原吸收工藝，是將硫回K一201／A進行氮氣循環(huán)時，循環(huán)氣中氧含量均收尾氣中的元素S、SO、COS和cs等，在低氫無法滿足生產(chǎn)工藝要求，即≤0．5％，且循環(huán)系統(tǒng)分壓和催化劑作用下，還原和水解成HS，再用壓力逐漸降低。分析原因如下：醇胺溶液吸收后，送至尾氣爐(F一201)焚燒，以尾氣風(fēng)機系4級單面進氣離心式鼓風(fēng)機，實現(xiàn)環(huán)保達標(biāo)排放。日常運行狀態(tài)下的尾氣鼓其設(shè)計參數(shù)：規(guī)格型號D20一1．2，進氣量為收稿日期：2009—06—20烏魯木齊830019—76一20m3／m

4、in，進口壓力為O．098MPa，進口溫度為修正約為2．0，即泄漏量修正系數(shù)為20~C，出口壓力為0．115MPa，電機功率為30kW，Olstep～額定電流為55．4A，轉(zhuǎn)速為2950dmin。尾氣風(fēng)機OLl-Or．2=(O．67～0．73)一=0．7×2．0=1．4，前、后端軸O~step軸封結(jié)構(gòu)圖見圖2。封處直徑D均為90mm，即0．09m，因此泄漏狹縫截面積為fl=f2='rrDss=rr×0．09×0．0003=8．478×10m則大氣向風(fēng)機前端進口的質(zhì)量漏入量為z一，Il勰I~lgt)Gl=c—lf,、／==1．4×8．478×10×1．29×8．231．26×1

5、0kg／s圖2尾氣鼓風(fēng)機軸封結(jié)構(gòu)圖即容積泄漏量為G1．26x10-3x360031：———————2．2風(fēng)機泄漏量的計算qvl=一1一．52m3／h前、后端軸封為7個平滑形梳齒數(shù)，即ZI=則風(fēng)機出口向大氣的質(zhì)量泄漏量為z2=7；風(fēng)機前、后端設(shè)計壓差即可計算出來，前端內(nèi)部進口0．098MPa，后端內(nèi)部出口0．115MPa，G2=a—f2、／=：1．4×8．478×外部大氣按0．101MPa計算，即前端ap一0．00310-5×1．25×18．072．68×10-3kg／sMPa(即大氣向風(fēng)機內(nèi)部泄漏)，后端△p2=0．014即容積泄漏量為MPa(風(fēng)機內(nèi)腔介質(zhì)向外部泄漏)，按空氣

6、平均魚：7qv2=一]～．√72zmm密度P。=1．29k~m3,氮氣平均密度p．a(chǎn)=1．25k~m計算，根據(jù)不可壓縮流體的伯努力方程可得到由于q~2>q即泄漏量大于泄入量，因此，在經(jīng)過每級梳齒的氣體流速C為循環(huán)過程中，循環(huán)系統(tǒng)壓力逐漸降低，而由于空氣的泄入，無法確保循環(huán)氣中的氧含量低于c／zlp=Yml、／黠23rrds0．5％、／=、／18．07rids3改進措施氣封梳齒齒距均為2ram，間隙s均為0．3ram，3．1軸封改進措施即0．0003m，即S=0．15。查z、、的平滑形經(jīng)過對尾氣風(fēng)機前、后端迷宮密封第6節(jié)dOlst~p處(即最后一級梳齒處)增設(shè)氮氣密封，氮氣充密

7、封泄漏修正系數(shù)用試驗曲線ll1，見圖3。壓至0．15MPa，同時再對進口端增加了緊固螺釘固定的聚四氟密封蓋，與軸端接觸部位為5個平滑槽梳齒密封，其間隙為0．2ram，槽寬和槽深均為3ram，而氮氣平均密度按p=1．25k~m計算，尾氣風(fēng)機二次密封結(jié)構(gòu)圖見圖4。圖3平滑形密封泄漏修正系數(shù)用試驗曲線圖4尾氣鼓風(fēng)機二次密封結(jié)構(gòu)圖一77—曼魯麗使援用維3．2改進后泄漏量的計算原軸封處軸徑D,2=90mm。聚四氟梳齒數(shù)為5個，即z1=5；氮氣充壓為泄漏狹縫的截面積為0．15MPa，外部大氣0．101MPa，軸封進