湿法脱硫浆液循环泵出力下降综合分析和治理

　　【摘 要】文章介绍了国华沧东电厂一期2*600MW燃煤机组配套的石灰石/石膏湿法烟气脱硫(FGD)装置的关键设备――浆液循环泵出力逐渐下降的成因及影响因素。通过对这些成因及影响因素的分析，采取通流部件防磨、前滤网清堵等治理方法和措施，取得了一定的成效。

　　【关键词】600MW燃煤机组;湿法脱硫;浆液循环泵;出力下降;烟气脱硫装置

　　国华沧东电厂一期建有2×600 MW亚临界燃煤发电机组，同步建设的烟气脱硫装置，均采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺，一炉一塔、无 GGH。每台炉单独配套安装1套SO2吸收系统及相应的烟气系统，每套SO2吸收系统包括1座吸收塔、2台扰动泵、3台浆液循环泵、2台氧化风机及相应的管道和阀门等。烟气中SO2的吸收过程在吸收塔内完成。石灰石浆液通过循环泵从吸收塔下部浆池送至吸收塔上部的喷淋系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2。喷淋系统设置3个喷淋层，采用3台浆液循环泵与各自对应的喷淋层连接。

　　1 设备介绍

　　浆液循环泵型号为800J-TL-10500，主要由泵体、泵盖、叶轮、护板、吸入接口、耐磨环、机械密封、轴承体等部件组成。脱硫系统自2006年投运，从2012年下半年开始，三台浆液循环泵出口压力和电流逐渐偏低，导致机组的脱硫效率下降，尤其在机组高负荷或者燃烧高硫分煤种时，无法保证机组的脱硫效率。

　　2 浆液循环泵解体检查

　　对整个浆液循环系统进行解体检查，发现引起浆液循环泵出力下降的原因如下：将脱硫3台浆液循环泵解体检修后发现，整个泵体通流部分均有不同程度的磨损：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磨损，有些地方已磨穿，沟槽方向与介质流动方向一致。泵前盖板和耐磨环靠近叶轮处都有成片状的尺寸较大的凹坑，使耐磨环内圆直径增大。

　　3 原因分析

　　根据吸收塔浆液循环泵的通流部件损坏现象分析，其损坏主要是由于泵运行中存在严重的气蚀、磨蚀、腐蚀现象共同造成的。

　　3.1 气蚀

　　浆液循环泵气蚀产生原因：(1)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等，密度大且有颗粒物，加之氧化空气的作用，使浆液中含气体较多，使进入到泵内的介质含有较多的气体，给气蚀提供了条件;(2)系统停运后进入吸收塔内部发现，3台浆液循环泵的入口滤网不同程度的存在堵塞现象，使滤网通流面积减小，引起泵的吸入量不足，也就是不能保证泵的有效汽蚀余量。

　　3.2 磨蚀

　　通过取样对石灰石药品化验得知，石灰石中SiO2、Si2O3等酸不溶物含量较大，运行中也发现过制备区地坑、浆液旋流站等处酸不溶物大量沉积，对地坑泵的损坏也较大，在A级检修中进入吸收塔后也发现大量SiO2沉淀在塔底对浆液循环泵的通流部件磨损较大。

　　3.3 腐蚀

　　脱硫工艺水取至海水淡化淡化水、生产水以及锅炉排放水，经过多次循环后，大量CL-富集，在浆液化验CL-含量时最高曾经达到过22.96g/L，对设备腐蚀极大，是造成浆液循环泵通流部件腐蚀的最主要原因。经过分析总结认为，浆液循环泵出力逐渐下降的主要原因是通流部件磨损严重。

　　4 处理方法

　　浆液循环泵叶轮和耐磨环损坏严重，不再具备使用功能，更换新的备件，其他部件采用陶瓷颗粒防磨的方法进行修复。脱硫浆液循环泵通流部分的修复、防磨等可以有效地做到以下三点：(1)堵住叶轮上的穿孔，防止高低压区连通，减少能量损耗;(2)填补过流面的凹坑，降低过流阻力;(3)非常光滑的刷涂陶瓷表面可以大大减少涡流的形成，降低涡流阻力。

　　5 防止循环泵叶轮磨损的建议措施

　　5.1 尽可能消除气蚀现象

　　由于暂时无法对泵的型号加以改进，只能从有效汽蚀余量方面着手：更换不锈钢滤网，降低滤网厚度，减缓石膏垢的形成，降低滤网的堵塞几率，并加强对扰动泵的维护，使之运行良好，不发生沉淀，利用每一次机会对滤网进行彻底清理，防止通流面积减小，将靠近浆液循环泵入口的氧化喷枪移位，减少进入泵内的气体，并且适当提高吸收塔液位高度，加大有效汽蚀余量。

　　5.2 更换脱硫工艺水水源

　　将工艺水水源主要由淡化水供应，Cl-含量相对较低，并且加强脱硫废水的排放，降低整个脱硫系统的Cl-含量，使之减少对泵体的腐蚀。

　　5.3 加强对石灰石药品的化验检测

　　对SiO2、Si2O3含量不合格的石灰石严禁进入脱硫系统，并加强对浆液旋流站、制备区地坑等SiO2、Si2O3沉积较多的地方进行清理，防止进入到吸收塔内。

　　6 结语

　　加湿法脱硫工艺决定了其浆液系统具有强磨损性、强腐蚀性和汽蚀性，浆液循环泵运行过程中，磨损、汽蚀和腐蚀等相互促进、共同作用，对过流部件形成较大的损坏，这是无法彻底消除和避免的，必须在设计和整个系统中给予考虑，使之达到使用寿命。

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　　参考文献：

　　周至祥、火电厂湿法烟气脱硫系统技术手册[M].北京：中国电力出版社、2006.

　　王忠凯、脱硫循环泵腐蚀环境分析及应对措施[A].中国电机工程学会年会论文集[C].2009.

　　作者：马超

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