脱硫浆液循环泵换型改造分析论

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1、脱硫浆液循环泵换型改造分析论文某公司内容摘要：目前脱硫浆液循环泵气蚀、磨损现象严重，需要分析原因，对泵及金属材料换型改造，优化升级，以保证脱硫系统的安全稳定运行。关键词：浆液循环泵气蚀、磨损，泵及金属材料换型改造。1现状介绍某公司总装机容量为1900MW。配套的的烟气脱硫工程采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。由中机新能源公司设计并供货，一炉一塔。每个吸收塔布置三层喷淋层(三台浆液循环泵分别供给)，四个侧进式搅拌器均匀布置在吸收塔的同一圆周上。设计在BMCR工况2165982Nm3／h烟气量(标态，湿基实际含氧量)、入口S0

2、2浓度在1852mg／m3(标态，干基，6％02)时，脱硫率大于95％。脱硫装置于2008年9月16日通过168h试运行，相关的运行指标均能满足合同要求。二期工程FGD装置有3台浆液循环泵是某厂产品，型号为800TLB-J4。实际运行时间不到一年，其叶轮己磨损得相当严重，甚至连泵壳、口环也有局部的磨损。这严重影响了脱硫装置安全连续运行的可靠性。下面主要对这3台浆液循环泵进行分析处置。2浆液循环泵的选型及主要设计参数FGD装置吸收塔浆液循环泵就其过流部件所采用的耐蚀耐磨技术而言，目前主要有两种方案：一种是采用铸铁外壳，内衬橡

3、胶技术的衬胶泵；另一种是采用耐蚀耐磨合金制造泵的过流件，即合金泵。两种技术方案互有优劣，而采用合金泵，虽初投入成本较高，但泵装置运行可靠性高，使用寿命长，检修维护方便，加上从国外实施烟气脱硫的经验来看，使用合金泵的也较多，基于这些因素考虑，我公司最终确定采用3台合金泵方案。循环泵的主要设计参数见下表：泵参数性能汇总表序号参数名称单位铭牌工况备注1流量m3/h10134102扬程m21.2/23/243转速rpm635/650/6654首级叶轮中心线处需要吸入净正压头(NPSHr)m65泵的效率%886功率kw774/840

4、/9007运行水温℃508泵体设计压力/试验压力MPa1.0/1.5/1.79最小流量m3/h820010最小流量下的扬程m24.5/26/27.511关闭压头m25/27/2912正常轴振（双振幅值）mm2.513轴振报警值mm43浆液循环泵过流部件现场检查情况3.1机组检修期间，对浆液循环泵解体检查发现叶轮、口环、蜗壳等过流部件磨损情况非常严重，叶轮端部磨损量超过四分之一，已经影响到动平衡，继续运行的话振动值会变大，威胁设备的安全运行。3.2经详细检查发现：经过叶轮进口边的叶片磨损较严重，叶片出口边表面有沟槽状，痕迹方

5、向与介质流动方向一致，前盖板进口处有成片状的尺寸较大的凹坑，部分位置有穿孔；耐磨环叶轮侧磨损严重，表面有明显沟槽状破坏痕迹，痕迹方向与介质流动方向一致，耐磨环内圆直径增大约6mm：泵壳整体完好，流道区域未见明显磨损，在易损件耐磨环附近发现有沟槽状破坏痕迹，痕迹方向与介质流动方向一致；3.3口环及蜗壳表面布满蜂窝状均匀小坑，回流量变大，泵效率降低，已10经达不到额定出力。4原因分析4.1根据我厂吸收塔浆液循环泵的设计资料、运行数据、叶轮磨损的部位和形状等分析，认为其叶轮磨损主要是由于泵运行中存在严重的气蚀现象造成的。气蚀是指

6、泵在运转时，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体流过叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，这种在泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是泵的气蚀过程。泵产生气蚀后除了会对过流

7、部件产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。该泵设计的气蚀余量NPSI-Ir为9．5mwc偏大(泵的气蚀余量NPSHr很难用理论准确求得，均用试验确定，且主要取决于泵的结构型式)，泵的气蚀余量过大会造成泵抗气蚀性能降低。另外由于系统本身布置时，4台搅拌器均匀布置在吸收塔的同一圆周上，三台泵的吸入口就布置在两台搅拌器之间，造成各台泵吸入口之间的距离过小(只有1．5米左右)，泵的入口管径为1．2米，因此当三台泵同时运行时可能造成“抢流”现象，使泵入口压力下降，还有吸收塔内

8、的氧化空气管和其中两台搅拌器就布置在循环泵吸入口的附近位置，存在的这些因素都加大了循环泵发生气蚀现象的可能。此外浆液循环泵入口滤网的孔径只有15mm，从历次的检修情况来看，滤网运行中容易被碎胶皮、鳞片、灰垢体等杂物堵塞。泵运行时间越长，堵塞越严重。堵塞后影响泵的流通截面，减小泵的流通量，也是造成泵产生气