霍玉濤
摘 要:漿液循環泵是熱電廠脫硫系統中的關鍵設備之一。分析了漿液循環泵的基本原理和特點,并通過項目實例分析、對比了國內外漿液循環泵的性能。
關鍵詞:漿液循環泵;熱電廠;脫硫系統;技術對比
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.148
火電廠煙氣脫硫工程普遍采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝。這一工藝的核心就是吸收塔系統,而漿液循環泵是吸收塔系統的核心標準設備。漿液循環泵的基本運作原理是通過循環吸收塔內的漿液,將煙氣中的二氧化硫溶解后排出。隨著旁路的取消和廢棄排放標準的提高,漿液循環泵在整個系統中起著更加重要的作用。
1 漿液循環泵的分類和特點
漿液循環泵作為泵類產品,由于其自身流量大、壓頭偏低的特點,一般為臥式離心渣漿泵。按照泵的材質,可將泵分為金屬泵、襯膠泵和陶瓷泵三種。
1.1 金屬漿液循環泵
進口金屬漿液循環泵的生產廠家主要有德國KSB、瑞士Sulzer和奧地利Andritz等,國內金屬漿液循環泵的生產廠家主要有襄陽五二五和石家莊工業泵廠。金屬漿液循環泵過流部件采用金屬材質,耐腐抗磨性能不如陶瓷泵,其中,瑞士Sulzer生產的漿液泵由于轉速過高,磨損較為嚴重;德國KSB生產的泵除葉輪之外的其他過流部件已經陶瓷化(從2004-12起,KSB生產的泵蝸殼開始內襯陶瓷),但其金屬葉輪出現磨損的情況仍然很普遍;奧地利Andritz采用的是開式葉輪,磨損情況也很普遍。
1.2 襯膠漿液循環泵
進口襯膠漿液循環泵的生產廠家主要是澳大利亞Warman,國內襯膠漿液循環泵的生產廠家主要有石家莊強大。
襯膠漿液循環泵采用葉輪襯膠,在經過石灰漿液的磨損后,膠體會脫落,導致吸收塔噴淋層的噴嘴堵塞,加上膠體使用壽命短、可靠性較低,襯膠制造設備要求專用,因此大型泵制造的難度很大。
1.3 陶瓷漿液循環泵
陶瓷漿液循環泵的生產廠家主要是德國Duechting,其主要特點是所有漿液泵的過流部件全部為熱澆鑄陶瓷,包括葉輪整體和渦殼內襯,耐腐抗磨性能高。
2 不同類型的漿液循環泵的技術對比
2.1 進口漿液循環泵的技術對比分析
2.1.1 項目A
該項目分析、對比的是流量同為8 200 m3/h,揚程同為24.8 MLC、22.8 MLC、20.8 MLC和18.8 MLC的KSB廠家和DUECHTING廠家的漿液循環泵,分別是DUECHYING的KWPKC 800-934漿液循環泵和KSB的MCC 800-950 Ⅱ漿液循環泵。兩個型號漿液循環泵的葉輪直徑和泵口徑相同。
效率對比:KWPKC 800-934的效率較高,但兩者軸功率相差不大。
泵質量對比:KWPKC 800-934的質量較大。
泵轉速對比:KWPKC 800-934的轉速較高。
減速機對比:KWPKC 800-934采用的是弗蘭德減速機,無需油泵;MCC 800-950 Ⅱ采用的是SEW減速機,需要油泵。
總的來說,在本項目中,MCC 800-950 Ⅱ的轉速較低、質量較小,綜合參數較好,所以本項目采用了MCC 800-950 Ⅱ型號的漿液循環泵。
2.1.2 項目B
該項目分析、對比的是流量同為13 000 m3/h,揚程同為25.9 MLC、23.9 MLC、21.9 MLC和19.9 MLC的安德里茨廠家和DUECHTING廠家的漿液循環泵,分別是安德里茨的KS900-1200SH漿液循環泵和DUECHTING的MCC 800-1070I漿液循環泵。
效率對比:MCC 800-1070I的效率較高,且軸功率小、電耗較少。
減速機對比:MCC 800-1070I采用的是弗蘭德減速機,無需油泵;KS900-1200SH采用的是SEW減速機,需要油泵。
泵質量對比:KS900-1200SH的質量為11.2 t,MCC 800-1070I的質量為9.9 t。
泵轉速對比:KS900-1200SH的轉速較高。
葉輪直徑對比:KS900-1200SH的葉輪直徑為1 200 mm,MCC 800-1070I的葉輪直徑為1 070 mm。
口徑對比:KS900-1200SH的口徑為DN900,MCC 800-1070I的口徑為DN800。
初裝潤滑油量對比:KS900-1200SH的初裝潤滑油量為106 L,MCC 800-1070I的初裝潤滑油量為120 L。
總體來說,本項目中,MCC 800-1070I的效率較高、轉速較低、質量較小,而且兩個泵的電機功率相同,MCC 800-1070I的初裝潤滑油量較大,所以MCC 800-1070I的綜合指標參數相對較好。在本項目中,業主采用了MCC 800-1070I型號的漿液循環泵。
2.1.3 進口漿液循環泵技術分析結果
通過上述比較,從參數來看,在流量低于13 000 m3/h的泵型中,KSB廠家的MCC 800-950 Ⅱ性能參數最優,而DUECHTING廠家生產的KWPKC 800-934最耐磨,所以在流量小于13 000 m3/h的EPC項目中,推薦使用KSB廠家的產品;在流量大于13 000 m3/h的項目中,推薦使用DUECHTING廠家的產品。在BOT項目中,要具體項目具體對待,當兩個產品的電耗相差不大時,可以考慮采用DUECHTING廠家的產品。
2.2 國內外漿液循環泵的技術對比分析
2.2.1 項目D
近期,正在執行的永濟BOT項目正處于前期詢價階段。該項目分析、對比的是流量同為8 800 m3/h,揚程同為26 MLC、24 MLC、22 MLC、20 MLC和18 MLC的KSB廠家和襄陽五二五廠家的漿液循環泵,分別為KSB的KWPKC 800-939漿液循環泵和襄陽五二五廠家的LC700/900 Ⅱ漿液循環泵。
效率對比:KWPKC 800-939的效率較高,軸功率低,而且兩者相差較大;電機功率小。
泵轉速對比:KWPKC 800-939的轉速較高。
口徑對比:KWPKC 800-939的口徑為DN800,LC700/900 Ⅱ的口徑為DN700。
總體來說,KWPKC 800-939的效率較高,電機功率較小,綜合參數相對較好。
在本項目中,進口泵的性能參數整體優于國產泵,進口泵的效率高、電機功率和軸功率低,且泵型偏小、轉速普遍都比國產泵高。在所有廠家中,KSB生產的泵質量最小,DUECHTING生產的泵電機功率最小、性能參數最優。在國內廠家中,石家莊強大的泵選型最小,國內三個廠家生產的泵在效率、軸功率、電機功率、轉速等方面幾乎相同。經過綜合比較,襄陽五二五廠家生產的泵綜合指標最好,所以在本項目中,最終選用了襄陽五二五生產的泵。
2.2.2 進口和國內漿液循環泵技術分析結果
經過綜合比較,進口泵的性能要高于國產泵,而且優勢比較明顯,主要體現在效率、軸功率、電機功率和泵選型等方面,同時,進口泵轉速普遍比國產泵高,所以在BOT項目中,可以考慮采用進口產品。
2.3 綜合分析
2.3.1 泵效率
進口泵的效率明顯高于國產泵。石家莊強大與襄陽五二五所生產的泵在每個項目中的效率不同,石家莊強大在選型上普遍偏小,即便在效率高時,也在電機選擇上看不出來優勢來,反而在效率偏低時,電機功率選型方面存在明顯的劣勢,可見石家莊工業泵廠整體效率偏低。
2.3.2 部件壽命
襄陽五二五:泵殼壽命30 000 h,葉輪壽命20 000 h;
石家莊強大:泵殼壽命50 000 h,葉輪壽命30 000 h。
從部件壽命來看,石家莊強大的優勢比較明顯,但是石家莊強大采用的是襯膠泵,內襯橡膠基本每隔2年就要更換一次,維護工作量相對較大,成本較高。
2.3.3 冷卻水
對于冷卻水,石家莊強大機封水提供的數據幾乎全部為1.8 t/h,石家莊工業泵廠機封水量與石家莊強大差不多,機封水為1~3 t/h不等。襄陽五二五針對不同的泵型提出了不同的機封水耗量。總體來說,襄陽五二五的機封水耗量最低。
2.3.4 潤滑油
各型號泵的潤滑油用量基本相當。
2.3.5 其他問題
本文所述幾種國產漿液循環泵在最大檢修件起吊質量、設備占地面積和設備荷載方面的差異極小,一般可以視為基本一致。
3 結論
在國外漿液循環泵生產廠家中,KSB生產的泵效率普遍都比DUECHTING生產的泵高,但兩者的軸功率相差不大。KSB生產的泵的電機功率相對較小、泵體尺寸較小,而DUECHTING生產的泵材質比較耐磨。
在進口循環泵廠家中,KSB和DUECHTING各有優勢——KSB生產的泵較為輕巧,效率較高;DUECHTING生產的泵材質比較耐磨。當流量小于13 000 m3/h時,KSB生產的泵綜合指標最好,DUECHTING次之,Warman最差;當流量大于13 000 m3/h時,DUECHTING生產的泵綜合指標最好,KSB次之,Warman最差。
在國產循環泵廠家中,從上述參數比較以及長期以來的配合模式來看,襄陽五二五的配合模式較好,售后配合也較積極;五二五生產的泵綜合指標最好,石家莊強大次之,石家莊工業泵廠最差。
參考文獻
[1]田贛蘭.漿液循環泵進口濾網設計選型與維護[J].現代商貿工業,2013(21).
〔編輯:王霞〕