漿液循環泵過流部件耐磨防腐展望

(1.四川省自貢工業泵有限責任公司，四川自貢，643000；2.西華大學能源與動力工程學院，四川成都，610039)

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漿液循環泵主要運用于發電廠大型濕法脫硫工序(FGD)，主要將發電廠燃燒后產生的含硫灰漿在吸收塔中不斷循環，最終生成石灰石，變廢為寶，減少環境污染。隨著目前國家對環境污染治理力度的不斷加強，不論是新上馬的火力發電站還是已建成的火力發電站，對廢氣廢灰的處理要求更為苛刻，必須實現零排放。國家對環境保護的政策要求增加，使得國內眾多的發電企業，都在尋求實現零排放的措施。

而在實現零排放的目標中，漿液循環泵是其中最為關鍵的設備。其運行的可靠穩定性，直接決定企業零排放的目標考核。因此，選擇穩定、高效的漿液循環泵，是各企業最重要的選擇。

大型漿液循環泵過流部件為防止受到漿液的腐蝕磨損，常用的防護措施包括橡膠襯套，包括泵體和后護板，對于葉輪則采用碳化硅耐磨耐腐涂層進行防護[1]。這樣的防護措施，在漿液循環泵的運行過程中，能夠對泵的各部分過流部件起到一定的防護作用。但隨著時間的推移，橡膠襯套老化，必須更換橡膠襯套才可以繼續運行，然而對于大型的漿液循環泵，更換橡膠襯套是一項巨大的工程，對于企業來講，是相當的不劃算。對于葉輪，正常的維護周期為一年，一年以后，必須進行葉輪的修補和涂層作業。增加了更換的成本。

1 漿液循環泵的防護措施

1.1 橡膠襯套

目前國內對于漿液循環泵，運用最為普遍的防護措施當屬橡膠襯套。橡膠襯套的主要特點為：具有天然的良好的耐磨蝕性能，且重量輕，成本相對較低。漿液循環泵中，橡膠襯套主要對象為泵體內流道和后護板過流表面。常用的橡膠襯套材料為：天然橡膠和耐磨耐腐橡膠兩類。

漿液循環泵采用橡膠襯套對泵體內流道和后護板過流表面進行處理，可以使用價格更為便宜的材質代替高性能的耐磨防腐材料，減少在泵體和后護板上的材料成本投入；可以降低泵體或后護板因漿液的腐蝕磨損損壞帶來的更換成本；可以減少日常維護成本的投入，泵體內流道襯膠正常使用為3年以上，后護板襯膠正常使用為1年以上。

圖1 泵體和后護板襯膠

同時，泵體和后護板采用橡膠襯套也存在著一些嚴重的問題。如橡膠襯套生產設備投入較大，工藝要求復雜；橡膠襯套一旦受到漿液的腐蝕磨損破壞，將快速而嚴重地破壞襯膠外側的泵體和后護板，對安全生產帶來不利影響。

1.2 碳化硅涂層防護

碳化硅涂層防護技術，主要針對已受漿液腐蝕破壞的過流部件進行修復。常用的涂層防護為碳化硅高分子耐磨防腐材料涂層處理[2]。其施工工藝可靠、穩定、技術成熟。目前，碳化硅高分子耐磨防腐涂層修復技術已普遍運用于國內火力發電中的葉輪修復。經碳化硅高分子耐磨防腐材料處理后的受損葉輪，能夠接近達到原有葉輪的外觀特征和參數水平，是一種廣泛運用的葉輪修復技術。

碳化硅高分子耐磨防腐涂層的特點主要為：即使對于嚴重磨損腐蝕的葉輪，也具備很好的修復能力；施工工藝及技術要求門檻低，用戶可以自行按照施工工藝要求，完成修復工作。其修復流程主要包括以下幾個方面：葉輪的立車加工(對配合間隙有精度要求的修復面)，噴砂處理，表面的清理，陶瓷底劑施工，小顆粒碳化硅施工，立車精加工，打磨休整，動平衡試驗及校正和碳化硅涂層施工。

碳化硅高分子耐磨防腐涂層目前存在的問題主要是：一是修復成本高，碳化硅高分子耐磨防腐涂層修復費用大約為6000元/；二是修復次數不超過兩次。超過兩次后，修復后的葉輪已不能恢復原有的性能參數，進而改變了原有泵運行的性能要求。

1.3 先進耐磨防腐材質

能夠直接運用于漿液循環泵工況條件，不對過流部件進行任何防護處理的耐磨防腐材料，主要以Cr30和A49為主[3]。其主要成分見表1所示。高鉻含量和特殊的工藝流程，使得Cr30和A49能夠擁有很強的耐磨防腐特性[4,5]。

圖2 葉輪修復前后對比

表1 材料化學成分(wt%)

采用以Cr30和A49為過流部件材質的漿液循環泵，實際運行數據表明Cr30擁有更為優秀的耐磨防護能力。

表2 A49和Cr30性能對比

數據表明，采用Cr30材質作為過流部件的漿液循環泵，其葉輪維護周期2.5年以上，泵體為3年以上，遠高于目前主流的橡膠襯套和碳化硅高分子涂層處理周期。

漿液循環泵過流部件采用先進耐磨防腐材質存在的問題主要為一次投入成本高。特別是泵體的材料成本投入較大，遠高于泵體橡膠襯套。

2 結語

針對電廠零排放的硬性指標要求，漿液循環泵在電廠脫硫工序中應起到決定性的作用。從安全、可靠運行方面考慮，采用先進的耐磨防腐材質作為過流部件是漿液循環泵的發展趨勢；雖然從材料成本投入上遠大于橡膠襯套，但長期運行能夠平衡初期的材料成本投入。另外，碳化硅高分子耐磨防腐涂層將作為一種對漿液循環泵可靠運行的補充。