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脱硫泵的入门知识

目前大型火力发电厂多采用比较成熟的湿法工艺进行烟气脱硫 ,  这种脱硫方法工艺简单,所以比较普遍.


湿法烟气脱硫,烟气通过包含在水溶液中的吸收剂进行反应,吸收剂可以使用氨液或亚硫酸钠等材料。但是应用比较广泛的是采用石灰或石灰石浆液作为吸收剂。采用石灰或石灰石浆液,使锅炉尾部烟气在喷淋塔内与之接触反应,浆液中的钙同烟气中的SO2反应,生成石膏,同时去除烟气中的其他污染物,如粉尘、HF、SO3等。为此,应在塔外安装大型循环泵,向塔内循环供给石灰石浆液。


另外,这种工艺还需要这些泵设备 ,  如: 浆液循环泵、石膏排浆泵、工艺水泵、除雾器冲洗水泵、石灰石浆液输送泵、事故浆液泵、地坑泵、回收水泵、脱水区地坑泵、制浆区地坑泵等;还有氧化风机、增压风机、脱水用水环式真空泵(各厂不一定相同)、各种润滑油泵、液压油泵、密封风机。泵的类型来说,电厂用的主要是离心泵,还有轴流泵、柱塞泵。


但是就脱硫来说,基本都是离心泵、风机基本都是轴流式的。因为轴流式泵在应用中不能适应各种不同工况下的实际要求,而且出口压力在相同出力情况下是比较低的;一般适用于流量较大但是压力较低的情况下使用。


所以电厂的泵,除非有特殊要求,都是离心式的。而风机一般用轴流是的(流量大,压力要求不高)。

 

运行的介质特性


浆液循环泵是易损件之一,主要是受到浆液的酸性腐蚀、磨损、气蚀,一般浆液循环泵的使用寿命3年左右,1年左右叶轮就要更换新的。


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强磨蚀性

脱硫塔底部的浆液含有大量的固体颗粒, 这些固体颗粒 具有很强的磨蚀性。

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强腐蚀性

在典型的石灰石-石膏法脱硫工艺中,一般塔底浆液的pH 值为4 ~ 6 属于酸性环境;当吸收塔内Cl 离子富集超过20000mg/L 时,在低pH 值条件下将产生强烈的腐蚀性。

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汽蚀性 

在脱硫系统中,循环泵输送的浆液中往往含有一定量的气体。实际上,离心循环泵输送的浆被为气固液多相流,固相对泵性能的影响是连续的、均匀的,而气相对泵的影响远比固相复杂且更难预测。当泵输送的液体中含有气体时泵的流量、扬程、效率均有所下降,含气量越大,效率下降越快。


随着含气量的增加,泵出现额外的噪声振动,可导致泵轴、轴承和密封的破坏。泵吸入口处和叶片背面等处聚集气体会导致流阻阻力增大甚至断流,继而使工况恶化,必需汽蚀量增加,气体密度小,比容大,可压缩性大,流变性强,离心力小,转换能量性能差是引起泵工况恶化的主要原因。


试验表明,当液体中的气量(体积比)达到3%左右时,泵的性能将出现陡降,当入口气体达20% ~ 30% 时,泵完全断流。离心泵允许含气量(体积比)极限小于5% 。




 

叶轮形式


因为 石灰石浆液中含有氯离子(20000~60000)X10-6,pH值4.5~7之间,浓度20%~35%之间,最高达60%。脱硫泵的过流部件,必须选择具有抗磨损和抗腐蚀的材料,(公众号:泵管家)有衬胶、衬陶瓷、全金属合金等材质。


脱硫泵一般采用悬臂式单级单吸离心泵,比转速一般在250~350。叶轮可按照一般离心泵的方法设计,分闭式叶轮、开式叶轮等。考虑到电厂需要比较长的连续运行时间,故对泵的汽蚀和效率都有一定的要求。一般带背叶片,降低密封腔压力,降低磨损。


由于介质有强腐蚀性, 叶轮的防腐措施:


1.使用高分子材料包覆叶轮,可以保护叶轮不受腐蚀  


2. 使用特种金属制成   


3. 使用高分子材料制作叶轮。 


目前国际上常用的是高分子材料包覆叶轮,具有非常好的耐磨耐腐蚀性。


采用可调轴承座使轴向位置可调节,从而可调整因磨损而增加的间隙,减小间隙泄漏,保证泵在高效率运行。或设置可更换的耐磨护板。


轴封具有多种形式,填料密封,机械密封,副叶轮密封等。一般可选取集装式机械密封,安装精度高,更换维修方便,可靠性也高。


轴承根据载荷(泵的大小)的不同具有不同的形式,轻载荷泵壳采用一对角接触球轴承+圆柱滚子轴承,重载荷泵采用圆锥滚子轴承+圆柱滚子轴承。润滑采用稀油油浴润滑。


 

结构特点

由于是脱硫装臵中的大型关键设备,装置对其可靠性及使用寿命有很高要求。FGD装置消耗的电能有一半以上用于驱动吸收塔循环泵。因此,循环泵应具有较高的效率。泵的水力设计、结构设计以及过流部件材料的选择直接关系着泵运行的效率、可靠性和使用寿命。 


下图为吸收塔循环泵


泵体、泵盖等过流件采用2605N材料,叶轮、耐磨板则采用Cr30A材料。 泵的水力设计,借鉴了法国J〃S公司固液两相流泵的设计制造技术。


(1)泵为单级单吸式离心泵,该形式在实践中已证明特别适用于FGD装臵吸收塔循环泵输送磨蚀性、腐蚀性浆体。 


(2)叶轮、耐磨板不采用口环密封形式,口环的设臵将会被浆体快速磨损,从而导致泵的效率快速下降。

 

(3)具有轴向调节结构,叶轮能方便轴向调节保持叶轮与前盖板与耐磨板的间隙,从而保持泵的高效率。这是始终保持泵高效运行的最简便和最有效的办法。 


(4)泵的布臵形式为“后拉式”结构。这样可使泵在拆卸叶轮、机械密封和轴组件时无须拆卸泵的进出口管线。 


(5)轴承采用稀油润滑。轴承安装在有橡胶密封圈辅助密封的可拆卸轴承盒内,防止污物和水进入。 


(6)泵轴为大直径、短轴头,可以减少轴在工作中的挠曲,从而延长密封的使用寿命。


总述:背拉出式设计  整套转子部件可以从电机端拉出,易于维护,泵体可保留在管路上,无需拆卸电机。 轴承支架可调节, 提高耐磨性能   ,轴承采用浸油润滑 。泵体:泵体尺寸足够承压及耐磨,材料采用2605N,可焊,蜗舌部分特殊耐磨处理,流道切线出口,泵体设臵底脚支承方式。 耐磨板:该零件装在泵体与进口之间,材料为Cr30A,此种材料 具有优良的抗磨蚀及耐冲蚀综合性能,由此而延长了泵体和叶轮的使用寿命。

我们都知道脱硫泵是具有耐腐蚀性能的泵,主要用于具有腐蚀性液体的输送。那具体来说,它能应用在哪些领域呢?

1、硫酸磷肥业:稀酸、母液、污水、海水、含硅胶的氟硅酸,磷酸料浆等介质的输送。


2、有色金属冶炼业:特别适用于铅、锌、金、银、铜、锰、钴、稀土等湿法冶炼的各种酸液,腐蚀性矿浆,料浆电解液,污水等介质输送。


3、化工及其它企业:各种硫酸、盐酸、碱性、油类的清液或料浆岗位。钛白粉、铁红粉生产,各种染料、颜料生产,非金属矿产加工等行业。


4、氯碱业:盐酸、液碱、电解液等。


5、水处理业:纯水、高纯水、污水(皮革污水、电镀污水、电子污水、造纸污水、纺织污水、食品污水、生活污水等。


6、钢铁企业:酸洗系统的硫酸、盐酸岗位、带杂质的污水。


7、湿式半干式脱硫循环泵:能同时适用碱性、酸性、腐蚀性岗位。


8、煤炭工业、煤化工中的腐蚀性液体、煤浆的输送;洗选煤配用泵。



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