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脫硫漿液循環(huán)泵技術(shù)改造

　　1 漿液循環(huán)泵的材料成分

　　漿液循環(huán)泵過(guò)流部件所采用的耐蝕性及耐磨性技術(shù)方案，目前主流兩種解決途徑：(1)采用鑄鐵外殼加內(nèi)襯橡膠。(2)采用耐蝕耐磨損合金材料制造泵的過(guò)流件，也就是合金泵。兩種技術(shù)方案比較各有千秋。采用合金泵初期投入成本較高，但是漿液循環(huán)泵運(yùn)行可靠，使用壽命較長(zhǎng)，降低檢修維護(hù)工作量。參考國(guó)外實(shí)施煙氣脫硫的經(jīng)驗(yàn)，合金泵使用的也較廣泛，因此確定采用合金泵方案。

　　2 漿液循環(huán)泵過(guò)流部件現(xiàn)場(chǎng)情況

　　現(xiàn)場(chǎng)情況如下：循環(huán)泵葉輪進(jìn)口邊的葉片磨損嚴(yán)重，在葉片出口邊緣有溝槽狀痕跡，此方向與脫硫介質(zhì)流動(dòng)方向一樣，在前蓋板進(jìn)口邊緣存在尺寸較大的凹坑，部分形成穿孔;耐磨環(huán)外側(cè)磨損較嚴(yán)重，表面有明顯磨損痕跡，方向與介質(zhì)流動(dòng)方向一樣，耐磨環(huán)內(nèi)圓磨損量約6mm：泵殼整體磨損較輕，蝸道內(nèi)未見明顯磨損。上述情況已經(jīng)影響到循環(huán)泵動(dòng)平衡，繼續(xù)運(yùn)行的話循環(huán)泵振動(dòng)值會(huì)變大，威脅到設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)泵效率降低，已經(jīng)達(dá)不到額定出力。

　　3 原因分析

　　(1)根據(jù)場(chǎng)內(nèi)漿液循環(huán)泵的初始設(shè)計(jì)資料、運(yùn)行數(shù)據(jù)、過(guò)流部件磨損的位置和形狀等綜合分析，認(rèn)為其設(shè)備磨損主要是由于泵在運(yùn)行中產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象所造成。氣蝕現(xiàn)象除了會(huì)對(duì)過(guò)流部件產(chǎn)生嚴(yán)重破壞以外，還會(huì)產(chǎn)生噪聲以及振動(dòng)，使泵的性能大幅下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生液體斷流，影響泵正常工作。另外由于4臺(tái)攪拌器位置是均勻布置在吸收塔的四周，同時(shí)四臺(tái)泵入口就位于兩臺(tái)攪拌器中間位置，這樣就造成各臺(tái)泵吸入口之間的距離只有一米五米左右，泵入口管徑為1.2m，所以當(dāng)四臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)有可能造成“搶流”，使泵流量大幅下降。此外漿液循環(huán)泵入口濾網(wǎng)的孔徑只有15mm，從歷次的檢修情況來(lái)看，濾網(wǎng)運(yùn)行中容易被碎膠皮、鱗片、灰垢體等雜物堵塞。泵運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，堵塞越嚴(yán)重。堵塞后影響泵的流通截面，減小泵的流通量，也是容易造成泵產(chǎn)生氣蝕。

　　(2)吸收塔內(nèi)循環(huán)的漿液是固液雙相流性質(zhì)，漿液中的主要固體成分是石膏晶體和石灰石、部分惰性物質(zhì)等，質(zhì)量濃度在18%左右;漿液呈酸性物質(zhì)，漿液酸堿值在4.0～6.0之間，漿液中的氯離子濃度在20000×10-6-55000×10-6之間，因此漿液本身的酸性、存在顆粒及氯離子等因素會(huì)造成設(shè)備的磨損和腐蝕。

　　(3)泵型不符合流體力學(xué)設(shè)計(jì)，存在過(guò)流斷面分布不合理，影響泵的輸送效率。因?yàn)椴环�合流體力學(xué)設(shè)計(jì)也增加了泵體的磨損，減少泵體使用壽命。需要對(duì)泵體的水力部分重新優(yōu)化設(shè)計(jì),提高泵送效率，減小磨損。

　　(4)葉輪與進(jìn)口密封環(huán)配合面積過(guò)小，并且密封環(huán)是直角設(shè)計(jì)，造成此處沖刷應(yīng)力非常集中，配合面局部已沖刷透，影響泵體運(yùn)行。需要將密封環(huán)由直角改造為斜面，并且盡可能的加大密封環(huán)面積，較大程度地保護(hù)泵體，減少磨損沖刷。

　　4 處理方案

　　4.1 消除產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的條件

　　泵產(chǎn)生氣蝕是取決于泵本身和其吸入裝置兩方面因素決定的，因此，應(yīng)從泵本身和其吸入裝置兩方面來(lái)考慮解決。

　　4.1.1 通過(guò)設(shè)計(jì)提高泵本身抗氣蝕能力

　　優(yōu)化泵吸入口至葉輪區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過(guò)加大葉輪進(jìn)口部位的曲率半徑、適當(dāng)增加葉片進(jìn)口端的寬度或者減小葉片進(jìn)口端的厚度等改進(jìn)，均可以達(dá)到減少介質(zhì)的流速;提高葉輪表面光潔度和優(yōu)化流線形式減小介質(zhì)阻力損失;泵的平衡孔面積相比密封環(huán)間隙的面積至少大于5倍以上，可減少介質(zhì)泄漏量。

　　4.1.2 改變吸入裝置提高抗氣蝕能力的措施

　　盡量減小泵的幾何吸上高度值或者增加泵的幾何倒灌高度值;減小循環(huán)泵入口管道阻力，減小流動(dòng)損失，即設(shè)計(jì)大管徑、盡量縮短管路、少使用各種彎管和閥門、避免直角彎頭等;增加泵前吸收塔中液面的壓力可以提高有效氣蝕余量;優(yōu)化泵的運(yùn)行方式，避免發(fā)生“搶流”現(xiàn)象降低泵入口負(fù)壓。

　　4.1.3 漿液循環(huán)泵入口濾網(wǎng)孔徑擴(kuò)大

　　濾網(wǎng)孔徑原設(shè)計(jì)為Φ15mm，再加上運(yùn)行中孔徑可能被雜物堵塞，導(dǎo)致流通截面偏小。濾網(wǎng)孔徑改造Φ30mm，流通截面擴(kuò)大后流量得到明顯改善。

　　4.2 泵金屬材料篩選

　　脫硫漿液循環(huán)泵中流動(dòng)的是含固量為18%左右的酸性流體，并且含氯離子濃度較高，運(yùn)行工況惡劣，所以循環(huán)泵過(guò)流部件選材是否合理將直接影響設(shè)備壽命和運(yùn)行的穩(wěn)定性，對(duì)選用材料的耐腐蝕性和耐磨損性提出了很高的要求。綜合考慮確定泵體材質(zhì)更換為超低碳含氮雙相不銹鋼2605N，葉輪及密封環(huán)采用耐腐耐磨材料Cr30A，以適應(yīng)高腐蝕、強(qiáng)磨損的脫硫泵運(yùn)行工況。

　　4.3 泵體更換為前泵蓋形式

　　漿液循環(huán)泵實(shí)際運(yùn)行中入口處是較為容易磨損的部位，而原泵型入口處與泵體是一體設(shè)計(jì)，這樣就造成入口處磨損嚴(yán)重的話就需要更換整個(gè)泵體，造成較大浪費(fèi)。需要改造為分體式前泵蓋設(shè)計(jì)，這樣出現(xiàn)問題后更換前泵蓋即可，節(jié)約物資費(fèi)用。并且將前泵蓋做加厚改造，增加30mm，提高設(shè)備使用壽命。

　　4.4 泵葉輪端部與進(jìn)口密封環(huán)擴(kuò)大面積

　　漿液循環(huán)泵葉輪與進(jìn)口密封環(huán)原設(shè)計(jì)配合面積過(guò)小，并且密封環(huán)是直角設(shè)計(jì)，造成此處沖刷應(yīng)力非常集中，配合面局部已沖刷透，影響泵體運(yùn)行。需要將密封環(huán)由直角改造為斜面，并且盡可能的加大密封環(huán)面積，較大程度地保護(hù)泵體，減少磨損沖刷。

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