脱硫浆液循环泵技术改造

　　1 浆液循环泵的材料成分

　　浆液循环泵过流部件所采用的耐蚀性及耐磨性技术方案，目前主流两种解决途径：(1)采用铸铁外壳加内衬橡胶。(2)采用耐蚀耐磨损合金材料制造泵的过流件，也就是合金泵。两种技术方案比较各有千秋。采用合金泵初期投入成本较高，但是浆液循环泵运行可靠，使用寿命较长，降低检修维护工作量。参考国外实施烟气脱硫的经验，合金泵使用的也较广泛，因此确定采用合金泵方案。

　　2 浆液循环泵过流部件现场情况

　　现场情况如下：循环泵叶轮进口边的叶片磨损严重，在叶片出口边缘有沟槽状痕迹，此方向与脱硫介质流动方向一样，在前盖板进口边缘存在尺寸较大的凹坑，部分形成穿孔;耐磨环外侧磨损较严重，表面有明显磨损痕迹，方向与介质流动方向一样，耐磨环内圆磨损量约6mm：泵壳整体磨损较轻，蜗道内未见明显磨损。上述情况已经影响到循环泵动平衡，继续运行的话循环泵振动值会变大，威胁到设备的运行。同时泵效率降低，已经达不到额定出力。

　　3 原因分析

　　(1)根据场内浆液循环泵的初始设计资料、运行数据、过流部件磨损的位置和形状等综合分析，认为其设备磨损主要是由于泵在运行中产生气蚀现象所造成。气蚀现象除了会对过流部件产生严重破坏以外，还会产生噪声以及振动，使泵的性能大幅下降，严重时会产生液体断流，影响泵正常工作。另外由于4台搅拌器位置是均匀布置在吸收塔的四周，同时四台泵入口就位于两台搅拌器中间位置，这样就造成各台泵吸入口之间的距离只有一米五米左右，泵入口管径为1.2m，所以当四台泵同时运行时有可能造成“抢流”，使泵流量大幅下降。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，也是容易造成泵产生气蚀。

　　(2)吸收塔内循环的浆液是固液双相流性质，浆液中的主要固体成分是石膏晶体和石灰石、部分惰性物质等，质量浓度在18%左右;浆液呈酸性物质，浆液酸碱值在4.0～6.0之间，浆液中的氯离子浓度在20000×10-6-55000×10-6之间，因此浆液本身的酸性、存在颗粒及氯离子等因素会造成设备的磨损和腐蚀。

　　(3)泵型不符合流体力学设计，存在过流断面分布不合理，影响泵的输送效率。因为不符合流体力学设计也增加了泵体的磨损，减少泵体使用寿命。需要对泵体的水力部分重新优化设计,提高泵送效率，减小磨损。

　　(4)叶轮与进口密封环配合面积过小，并且密封环是直角设计，造成此处冲刷应力非常集中，配合面局部已冲刷透，影响泵体运行。需要将密封环由直角改造为斜面，并且尽可能的加大密封环面积，较大程度地保护泵体，减少磨损冲刷。

　　4 处理方案

　　4.1 消除产生气蚀现象的条件

　　泵产生气蚀是取决于泵本身和其吸入装置两方面因素决定的，因此，应从泵本身和其吸入装置两方面来考虑解决。

　　4.1.1 通过设计提高泵本身抗气蚀能力

　　优化泵吸入口至叶轮区域的结构设计：通过加大叶轮进口部位的曲率半径、适当增加叶片进口端的宽度或者减小叶片进口端的厚度等改进，均可以达到减少介质的流速;提高叶轮表面光洁度和优化流线形式减小介质阻力损失;泵的平衡孔面积相比密封环间隙的面积至少大于5倍以上，可减少介质泄漏量。

　　4.1.2 改变吸入装置提高抗气蚀能力的措施

　　尽量减小泵的几何吸上高度值或者增加泵的几何倒灌高度值;减小循环泵入口管道阻力，减小流动损失，即设计大管径、尽量缩短管路、少使用各种弯管和阀门、避免直角弯头等;增加泵前吸收塔中液面的压力可以提高有效气蚀余量;优化泵的运行方式，避免发生“抢流”现象降低泵入口负压。

　　4.1.3 浆液循环泵入口滤网孔径扩大

　　滤网孔径原设计为Φ15mm，再加上运行中孔径可能被杂物堵塞，导致流通截面偏小。滤网孔径改造Φ30mm，流通截面扩大后流量得到明显改善。

　　4.2 泵金属材料筛选

　　脱硫浆液循环泵中流动的是含固量为18%左右的酸性流体，并且含氯离子浓度较高，运行工况恶劣，所以循环泵过流部件选材是否合理将直接影响设备寿命和运行的稳定性，对选用材料的耐腐蚀性和耐磨损性提出了很高的要求。综合考虑确定泵体材质更换为超低碳含氮双相不锈钢2605N，叶轮及密封环采用耐腐耐磨材料Cr30A，以适应高腐蚀、强磨损的脱硫泵运行工况。

　　4.3 泵体更换为前泵盖形式

　　浆液循环泵实际运行中入口处是较为容易磨损的部位，而原泵型入口处与泵体是一体设计，这样就造成入口处磨损严重的话就需要更换整个泵体，造成较大浪费。需要改造为分体式前泵盖设计，这样出现问题后更换前泵盖即可，节约物资费用。并且将前泵盖做加厚改造，增加30mm，提高设备使用寿命。

　　4.4 泵叶轮端部与进口密封环扩大面积

　　浆液循环泵叶轮与进口密封环原设计配合面积过小，并且密封环是直角设计，造成此处冲刷应力非常集中，配合面局部已冲刷透，影响泵体运行。需要将密封环由直角改造为斜面，并且尽可能的加大密封环面积，较大程度地保护泵体，减少磨损冲刷。

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