脱硫浆液循环泵换型改造论文.doc

10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S02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/h101342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kw774/840/9007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蚀现象的原因之一。4.2吸收塔内循环的浆液是固液双相流介质浆液中的主要固体成分为石膏晶体和少量的石灰石、惰性物质等质量浓度15～20％左右；浆