600MW燃煤機(jī)組濕法脫硫漿液循環(huán)泵出力下降綜合分析和治理

摘要：文章介紹了國電民權(quán)公司一期2*600MW燃煤機(jī)組配套的石灰石/石膏濕法煙氣脫硫（FGD）裝置的關(guān)鍵設(shè)備——漿液循環(huán)泵出力逐漸下降的成因及影響因素。通過對這些成因及影響因素的分析，采取通流部件防磨、前濾網(wǎng)清堵等治理方法和措施，取得了一定的成效，可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：600MW燃煤機(jī)組；濕法脫硫；漿液循環(huán)泵；出力下降；煙氣脫硫裝置 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TK284 文章編號：1009-2374（2016）03-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.014

1 概述

國電民權(quán)公司2×600MW機(jī)組鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)，采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，每臺爐單獨配套安裝1套SO2吸收系統(tǒng)及相應(yīng)的煙氣系統(tǒng)，每套SO2吸收系統(tǒng)包括1座吸收塔、6臺側(cè)進(jìn)式攪拌器（上層和下層各3臺）、3臺漿液循環(huán)泵、2臺氧化風(fēng)機(jī)及相應(yīng)的管道和閥門等。煙氣中SO2的吸收過程在吸收塔內(nèi)完成。石灰石漿液通過循環(huán)泵從吸收塔下部漿池送至吸收塔上部的噴淋系統(tǒng)，與煙氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SO2。噴淋系統(tǒng)設(shè)置3個噴淋層，采用3臺江蘇法爾機(jī)械制造有限公司制造的漿液循環(huán)泵與各自對應(yīng)的噴淋層連接。

漿液循環(huán)泵型號為800J-TL-10500，主要由泵體、泵蓋、葉輪、護(hù)板、吸入接口、耐磨環(huán)、機(jī)械密封、軸承體等部件組成，主要技術(shù)參數(shù)如表1：

脫硫系統(tǒng)自2008年投運(yùn)，從2012年下半年開始，A、B、C漿液循環(huán)泵出口壓力和電流逐漸偏低，導(dǎo)致機(jī)組的脫硫效率下降，尤其在機(jī)組高負(fù)荷或者燃燒高硫分煤種時，無法保證機(jī)組的脫硫效率。

2 漿液循環(huán)泵解體檢查

對整個漿液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)引起漿液循環(huán)泵出力下降的原因如下：將脫硫3臺漿液循環(huán)泵解體檢修后發(fā)現(xiàn)，整個泵體通流部分均有不同程度的磨損：經(jīng)過葉輪進(jìn)口邊的葉片磨損較嚴(yán)重，葉片出口邊表面有溝槽狀磨損，有些地方已磨穿，溝槽方向與介質(zhì)流動方向一致，如圖1所示。泵前蓋板和耐磨環(huán)靠近葉輪處都有成片狀的尺寸較大的凹坑，使耐磨環(huán)內(nèi)圓直徑增大，如圖2、圖3所示。

3 原因分析

根據(jù)民權(quán)公司吸收塔漿液循環(huán)泵的通流部件損壞現(xiàn)象分析，其損壞主要是由于泵運(yùn)行中存在嚴(yán)重的氣蝕、磨蝕、腐蝕現(xiàn)象共同造成的。

3.1 氣蝕

民權(quán)公司漿液循環(huán)泵氣蝕產(chǎn)生原因：（1）吸收塔內(nèi)循環(huán)的漿液是固液雙相流介質(zhì)，漿液中的主要固體成分為石膏晶體和少量的石灰石等，密度大且有顆粒物，加之氧化空氣的作用，使?jié){液中含氣體較多，使進(jìn)入到泵內(nèi)的介質(zhì)含有較多的氣體，給氣蝕提供了條件；（2）系統(tǒng)停運(yùn)后進(jìn)入吸收塔內(nèi)部發(fā)現(xiàn)，3臺漿液循環(huán)泵的入口濾網(wǎng)不同程度的存在堵塞現(xiàn)象，使濾網(wǎng)通流面積減小，引起泵的吸入量不足，也就是不能保證泵的有效汽蝕余量。

3.2 磨蝕

通過取樣對石灰石藥品化驗得知，石灰石中SiO2、Si2O3等酸不溶物含量較大，運(yùn)行中也發(fā)現(xiàn)過濾水地坑、石膏溢流箱等處酸不溶物大量沉積，對地坑泵的損壞也較大，在A級檢修中進(jìn)入吸收塔后也發(fā)現(xiàn)大量SiO2沉淀在塔底對漿液循環(huán)泵的通流部件磨損較大。

3.3 腐蝕

民權(quán)公司脫硫工藝水取至涼水塔前池，涼水塔前池為城市中水，經(jīng)過汽輪機(jī)凝汽器、吸收塔等多次循環(huán)后，大量CL-富集，在漿液化驗CL-含量時最高曾經(jīng)達(dá)到過22.96g/L，對設(shè)備腐蝕極大，是造成漿液循環(huán)泵通流部件腐蝕的最主要原因。經(jīng)過分析總結(jié)認(rèn)為，漿液循環(huán)泵出力逐漸下降的主要原因是通流部件磨損嚴(yán)重。

4 處理方法

B、C泵葉輪和耐磨環(huán)損壞嚴(yán)重，不再具備使用功能，更換新的備件，其他部件采用陶瓷顆粒防磨的方法進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)方案如下：（1）測量備用備件的尺寸，繪制葉輪零件圖，機(jī)械加工圖如圖4所示；（2）在初步清理其表面雜物后，根據(jù)機(jī)械加工圖紙再焊接修補(bǔ)、車床加工等；（3）表面噴砂處理，除去雜物和銹蝕等，并達(dá)到一定的粗糙度，粗糙度10～50um，精度等級要達(dá)到SA2.5；（4）防磨處理，加工面預(yù)留3～5mm余量，并進(jìn)行熱處理；（5）按事先測繪的修復(fù)圖進(jìn)行機(jī)加工，恢復(fù)到原有尺寸，如圖5所示；（6）最后做動平衡檢測，精度等級G6.3，如圖6所示。

脫硫漿液循環(huán)泵通流部分的修復(fù)、防磨等可以有效地做到以下三點：（1）堵住葉輪上的穿孔，防止高低壓區(qū)連通，減少能量損耗；（2）填補(bǔ)過流面的凹坑，降低過流阻力；（3）非常光滑的刷涂陶瓷表面可以大大減少渦流的形成，降低渦流阻力。

5 漿液循環(huán)泵參數(shù)修前、修后對比

通過對3臺漿液循環(huán)泵修前、修后的參數(shù)對比，如表2、表3、表4所示，可以看出修后泵的出力有了較大程度的提高，基本恢復(fù)到額定出力。

6 防止循環(huán)泵葉輪磨損的建議措施

6.1 盡可能消除氣蝕現(xiàn)象

由于暫時無法對泵的型號加以改進(jìn)，只能從有效汽蝕余量方面著手：更換不銹鋼濾網(wǎng)，降低濾網(wǎng)厚度，減緩石膏垢的形成，降低濾網(wǎng)的堵塞幾率，并加強(qiáng)對攪拌器的維護(hù)，使之運(yùn)行良好，不發(fā)生沉淀，利用每一次機(jī)會對濾網(wǎng)進(jìn)行徹底清理，防止通流面積減小，將靠近漿液循環(huán)泵入口的氧化噴槍移位，減少進(jìn)入泵內(nèi)的氣體，并且適當(dāng)提高吸收塔液位高度，加大有效汽蝕余量。

6.2 更換脫硫工藝水水源

將工藝水水源由原來的涼水塔前池改為化學(xué)的清水池，這里的水沒有經(jīng)過汽輪機(jī)凝汽器的循環(huán)，Cl-含量相對較低，并且加強(qiáng)脫硫廢水的排放，降低整個脫硫系統(tǒng)的Cl-含量，使之減少對泵體的腐蝕。

6.3 加強(qiáng)對石灰石藥品的化驗檢測

對SiO2、Si2O3含量不合格的石灰石嚴(yán)禁進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，并加強(qiáng)對石膏溢流箱、過濾水地坑等SiO2、Si2O3沉積較多的地方進(jìn)行清理，防止進(jìn)入到吸收塔內(nèi)。

7 結(jié)語

加濕法脫硫工藝決定了其漿液系統(tǒng)具有強(qiáng)磨損性、強(qiáng)腐蝕性和汽蝕性，漿液循環(huán)泵運(yùn)行過程中，磨損、汽蝕和腐蝕等相互促進(jìn)、共同作用，對過流部件形成較大的損壞，這是無法徹底消除和避免的，工作人員必須在設(shè)計和整個系統(tǒng)中給予考慮，使之達(dá)到使用壽命。本文介紹的方法在國電民權(quán)發(fā)電有限公司取得了較好的效果，對其他同類電廠相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員具有一定的借鑒意義。

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作者簡介：任慶（1978-），男，山東菏澤人，國電民權(quán)發(fā)電有限公司工程師。

（責(zé)任編輯：周 瓊）