FGD脱硫装置浆液循环泵失效机理及防护措施

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1、第25卷第4期电力科学与工程Vo1．25，No．4622009年4月ElectricPowerScienceandEngineeringApr．，2009FGD脱硫装置浆液循环泵失效机理及防护措施孙相宇，宝志坚，周钦(1．国电大连庄河发电有限公司，辽宁大连116431；2．华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京102206)摘要：针对FGD脱硫装置浆液循环泵在运行中，含有固体粒子的腐蚀性浆液对泵叶片产生磨损腐蚀，严重影响力整个脱硫系统的安全经济运行的问题，以大连庄河发电有限责任公司FGD脱硫装置1号吸收塔B浆液循环泵为研究对象，对循环

2、泵叶片磨损腐蚀的机理进行了研究，分析了循环泵的静态腐蚀、固体粒子的冲蚀磨损以及磨损和腐蚀的交互作用对循环泵叶片材料流失的影响，并提出了有针对性的防护措施。关键词：FGD脱硫装置；浆液循环泵；腐蚀磨损；防护措施中图分类号：TK223．27；TK228文献标识码：A号吸收塔B浆液循环泵为德国KSB生产的卧式单0引言级离心泵，其型号参数如表1所示。表1浆液循环泵参数湿法烟气脱硫装置因其处理烟气量大、脱硫效型号KWPKC800-883率高、运行周期长、运营成本适中，已成为国内外叶轮直径(名义)／mm883火电厂烟气脱硫的主导装置。在提高烟尘脱硫设备设计流量／(

3、mh)10618材质叶轮A49，泵体QT500—7的经济性和SO脱除效率过程中，循环浆液泵做为扬程／m22石灰石(石灰)／石膏湿法烟气脱硫装置中的关键最大的固体颗粒尺寸／mm100设备，其作用是向喷淋装置不问断提供浆液，实现NPSHr必须气蚀余量／mlO．5在吸收塔中吸收脱除烟气中的SO：。循环泵叶轮在泵转速／(r·ra—in)595运转中处于易腐蚀的环境中，系统内循环流动的主泵效率，设计流量和TDH／(％)80要是腐蚀性浆液及其它杂质。这些流体给叶片带来运行功率／lwl000强烈的磨损和腐蚀，因此对泵的长期可靠运行带来在整个FGD系统中有石灰石旋流泵

4、、石灰石很大影响，在长时间的运行中使叶轮被腐蚀损坏，浆泵、循环浆泵、石膏浆泵、废水旋流泵、过滤水严重影响整个脱硫系统的安全经济运行。本文根据泵和液下泵，因为运行工况和输送的介质不同，其循环泵的运行工况，分析了其过流部件的失效机失效形式也有所差异。表2是FGD脱硫系统中泵理，并提出了延长循环泵叶轮的使用寿命的防护措送介质的物化特性。从表中可以看出，循环泵输送施，这对提高整个FGD脱硫系统安全经济运行水的介质主要是石灰石浆液或石膏浆液，浆液中cl一平，确保整个电厂“节能减排”任务的完成有重要的含量达(20000~60000)×10一，pH值大约在意义。5~

5、8之间。酸性介质流过泵体零件时，对零件表面产生一定的腐蚀作用。此外，石灰石浆泵、石膏浆1脱硫浆液泵失效情况泵、废水旋流泵传送的介质固体含量最高达到60％。固体的最大粒径为200m，固体颗粒以一定的流国电大连庄河发电有限公司FGD脱硫装置1速流经零件表面时，对零件表面产生冲刷和磨损。收稿日期：2009—02—01．作者简介：孙相宇(1975一)，男，国电大连庄河发电有限公司工程师．第4期孙相宇，等FGD脱硫装置浆液循环泵失效机理及防护措施63腐蚀和磨损的综合作用，破坏了零件的几何形状，进口处内侧有明显的凹坑，内侧划痕深度明显较外减少过流部件的使用寿命，造

6、成泵出力不足，严重侧深。影响了循环泵的正常运行。循环泵叶片一般采用低碳高铬白口铸铁或镍基FGD脱硫1号吸收塔B浆液循环泵叶轮出口耐蚀合金，其化学腐蚀是一个较缓慢的过程。相对处磨损腐蚀情况如图1所示。从图中可以看出，出而言，物理侵蚀是一个较快的过程，主要表现为溶口处叶片部位腐蚀磨损严重，呈刀刃形，发生切割胀、鼓泡、分层、剥离、开裂等。目前，浆液循环状痕迹。相比之下，浆液出口贴壁处(A处)的磨泵过流部件耐蚀耐磨技术主要有两种：一种是采用损腐蚀要更为严重，而远离浆液出口的叶片根部(B铸铁外壳，内衬橡胶技术的衬胶泵；另一种耐蚀耐处)主要为腐蚀磨损。浆液中固体粒

7、子流动在循环磨合金制造的合金泵。合金泵虽初期投入成本较高，泵叶轮表面形成划痕，并出现大量大小不等的凹但泵装置运行可靠性高，使用寿命长，检修维护方坑。循环泵浆液进口磨损腐蚀情况如图2所示，在便。从国内外实施烟气脱硫的经验来看，FGD脱硫装置中使用的循环泵多为合金泵。2浆液循环泵的失效机理分析循环泵在腐蚀环境中的磨损为腐蚀磨损，属于处A处力学和电化学因素同时作用造成的材料流失，其失效机理主要是静态腐蚀、冲蚀磨损以及腐蚀磨损的交互作用¨】。2．1浆液循环泵的静态腐蚀造成循环泵静态腐蚀的主要因素是锅炉烟气中图1浆液循环泵叶轮出口磨损腐蚀情况的酸性物质(主要有S

8、O：，SO，，SOj一和SO；一，Cl一和F一)的腐蚀和与石灰浆中的CaCO，，SiOz，A1