600MW燃煤機組濕法脫硫漿液循環泵出力下降綜合分析和治理

摘要：文章介紹了國電民權公司一期2*600MW燃煤機組配套的石灰石/石膏濕法煙氣脫硫（FGD）裝置的關鍵設備——漿液循環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、前濾網清堵等治理方法和措施，取得了一定的成效，可供相關技術人員參考。

關鍵詞：600MW燃煤機組；濕法脫硫；漿液循環泵；出力下降；煙氣脫硫裝置 文獻標識碼：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

國電民權公司2×600MW機組鍋爐煙氣脫硫系統，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吸收系統及相應的煙氣系統，每套SO2吸收系統包括1座吸收塔、6臺側進式攪拌器（上層和下層各3臺）、3臺漿液循環泵、2臺氧化風機及相應的管道和閥門等。煙氣中SO2的吸收過程在吸收塔內完成。石灰石漿液通過循環泵從吸收塔下部漿池送至吸收塔上部的噴淋系統，與煙氣接觸發生化學反應吸收煙氣中的SO2。噴淋系統設置3個噴淋層，采用3臺江蘇法爾機械制造有限公司制造的漿液循環泵與各自對應的噴淋層連接。

漿液循環泵型號為800J-TL-10500，主要由泵體、泵蓋、葉輪、護板、吸入接口、耐磨環、機械密封、軸承體等部件組成，主要技術參數如表1：

脫硫系統自2008年投運，從2012年下半年開始，A、B、C漿液循環泵出口壓力和電流逐漸偏低，導致機組的脫硫效率下降，尤其在機組高負荷或者燃燒高硫分煤種時，無法保證機組的脫硫效率。

2 漿液循環泵解體檢查

對整個漿液循環系統進行解體檢查，發現引起漿液循環泵出力下降的原因如下：將脫硫3臺漿液循環泵解體檢修后發現，整個泵體通流部分均有不同程度的磨損：經過葉輪進口邊的葉片磨損較嚴重，葉片出口邊表面有溝槽狀磨損，有些地方已磨穿，溝槽方向與介質流動方向一致，如圖1所示。泵前蓋板和耐磨環靠近葉輪處都有成片狀的尺寸較大的凹坑，使耐磨環內圓直徑增大，如圖2、圖3所示。

3 原因分析

根據民權公司吸收塔漿液循環泵的通流部件損壞現象分析，其損壞主要是由于泵運行中存在嚴重的氣蝕、磨蝕、腐蝕現象共同造成的。

3.1 氣蝕

民權公司漿液循環泵氣蝕產生原因：（1）吸收塔內循環的漿液是固液雙相流介質，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，使漿液中含氣體較多，使進入到泵內的介質含有較多的氣體，給氣蝕提供了條件；（2）系統停運后進入吸收塔內部發現，3臺漿液循環泵的入口濾網不同程度的存在堵塞現象，使濾網通流面積減小，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，運行中也發現過濾水地坑、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級檢修中進入吸收塔后也發現大量SiO2沉淀在塔底對漿液循環泵的通流部件磨損較大。

3.3 腐蝕

民權公司脫硫工藝水取至涼水塔前池，涼水塔前池為城市中水，經過汽輪機凝汽器、吸收塔等多次循環后，大量CL-富集，在漿液化驗CL-含量時最高曾經達到過22.96g/L，對設備腐蝕極大，是造成漿液循環泵通流部件腐蝕的最主要原因。經過分析總結認為，漿液循環泵出力逐漸下降的主要原因是通流部件磨損嚴重。

4 處理方法

B、C泵葉輪和耐磨環損壞嚴重，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行修復，修復方案如下：（1）測量備用備件的尺寸，繪制葉輪零件圖，機械加工圖如圖4所示；（2）在初步清理其表面雜物后，根據機械加工圖紙再焊接修補、車床加工等；（3）表面噴砂處理，除去雜物和銹蝕等，并達到一定的粗糙度，粗糙度10～50um，精度等級要達到SA2.5；（4）防磨處理，加工面預留3～5mm余量，并進行熱處理；（5）按事先測繪的修復圖進行機加工，恢復到原有尺寸，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。

脫硫漿液循環泵通流部分的修復、防磨等可以有效地做到以下三點：（1）堵住葉輪上的穿孔，防止高低壓區連通，減少能量損耗；（2）填補過流面的凹坑，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 漿液循環泵參數修前、修后對比

通過對3臺漿液循環泵修前、修后的參數對比，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，基本恢復到額定出力。

6 防止循環泵葉輪磨損的建議措施

6.1 盡可能消除氣蝕現象

由于暫時無法對泵的型號加以改進，只能從有效汽蝕余量方面著手：更換不銹鋼濾網，降低濾網厚度，減緩石膏垢的形成，降低濾網的堵塞幾率，并加強對攪拌器的維護，使之運行良好，不發生沉淀，利用每一次機會對濾網進行徹底清理，防止通流面積減小，將靠近漿液循環泵入口的氧化噴槍移位，減少進入泵內的氣體，并且適當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的清水池，這里的水沒有經過汽輪機凝汽器的循環，Cl-含量相對較低，并且加強脫硫廢水的排放，降低整個脫硫系統的Cl-含量，使之減少對泵體的腐蝕。

6.3 加強對石灰石藥品的化驗檢測

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

7 結語

加濕法脫硫工藝決定了其漿液系統具有強磨損性、強腐蝕性和汽蝕性，漿液循環泵運行過程中，磨損、汽蝕和腐蝕等相互促進、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，工作人員必須在設計和整個系統中給予考慮，使之達到使用壽命。本文介紹的方法在國電民權發電有限公司取得了較好的效果，對其他同類電廠相關專業技術人員具有一定的借鑒意義。

參考文獻

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[2] 周至祥，段建中，薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫系統技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3] 王忠凱，宋永勝，王志強.脫硫循環泵腐蝕環境分析及應對措施[A].2009年中國電機工程學會年會論文集[C].2009.

作者簡介：任慶（1978-），男，山東菏澤人，國電民權發電有限公司工程師。

（責任編輯：周 瓊）