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脱硫循环泵的结构选型原理,脱硫泵用在什么地方

来源:www.jnhgbf.com   时间:2019-07-18 07:45:59   热度:109℃

文章摘要

脱硫循环泵是易损件之一,主要是受到浆液的酸性腐蚀,磨损,气蚀,一般脱硫循环泵的使用寿命3年左右,1年左右叶轮就要更换新的.强磨蚀性,脱硫塔底部的浆液含有大量的固体颗粒....

  火力发电厂燃烧排放烟气中含有大量有害物质,排放到大气中会对环境造成严重污染。烟气脱硫(FGD-Flue Gas Desulphurization),就是从烟气中除去硫化物(SO2)。烟气脱硫设备可以将绝大部分硫化物从电厂烟气中除去,以达到排放标准保护环境。

  脱硫和脱硝简单说就是用碱中和酸的过程。脱硫就是 脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫,脱销就是脱去锅炉烟气中所含的氮氧化物。 脱硫的过程就是将碱性脱硫剂(如石灰石,CaO,氢氧化钠等)制成浆液,与锅炉烟气混合,二氧化硫遇水成酸,与碱性脱硫剂反应生成CaSO4(硫酸钙)等脱硫终产物得过程,脱硝与脱硫的原理类似,就是脱硝剂换为 氨水或尿素。

  目前大型火力发电厂多采用比较成熟的湿法工艺进行烟气脱硫 , 这种脱硫方法工艺简单,所以比较普遍.

  湿法烟气脱硫,烟气通过包含在水溶液中的吸收剂进行反应,吸收剂可以使用氨液或亚硫酸钠等材料。但是应用比较广泛的是采用石灰或石灰石浆液作为吸收剂。采用石灰或石灰石浆液,使锅炉尾部烟气在喷淋塔内与之接触反应,浆液中的钙同烟气中的SO2反应,生成石膏,同时去除烟气中的其他污染物,如粉尘、HF、SO3等。为此,应在塔外安装大型脱硫循环泵,向塔内循环供给石灰石浆液。

  另外,这种工艺还需要这些脱硫循环泵设备 , 如: 浆液循环泵、石膏排浆泵、工艺水泵、除雾器冲洗水泵、石灰石浆液输送泵、事故浆液泵、地坑泵、回收水泵、脱水区地坑泵、制浆区地坑泵等;还有氧化风机、增压风机、脱水用水环式真空泵(各厂不一定相同)、各种润滑油泵、液压油泵、密封风机。脱硫循环泵的类型来说,电厂用的主要是离心泵,还有轴流泵、柱塞泵。但是就脱硫来说,基本都是离心泵、风机基本都是轴流式的。

脱硫循环泵结构

  因为轴流式泵在应用中不能适应各种不同工况下的实际要求,而且出口压力在相同出力情况下是比较低的;一般适用于流量较大但是压力较低的情况下使用。所以电厂的泵,除非有特殊要求,都是离心式的。而风机一般用轴流是的(流量大,压力要求不高)。

  脱硫循环泵运行的介质特性

  脱硫循环泵是易损件之一,主要是受到浆液的酸性腐蚀、磨损、气蚀,一般脱硫循环泵的使用寿命3年左右,1年左右叶轮就要更换新的。

  1. 强磨蚀性 脱硫塔底部的浆液含有大量的固体颗粒, 这些固体颗粒 具有很强的磨蚀性。

  2. 强腐蚀性 在典型的石灰石-石膏法脱硫工艺中,一般塔底浆液的pH 值为4 ~ 6 属于酸性环境;当吸收塔内Cl 离子富集超过20000mg/L 时,在低pH 值条件下将产生强烈的腐蚀性。

  3. 汽蚀性 在脱硫系统中,脱硫循环泵输送的浆液中往往含有一定量的气体。实际上,离心循环泵输送的浆被为气固液多相流,固相对泵性能的影响是连续的、均匀的,而气相对泵的影响远比固相复杂且更难预测。当泵输送的液体中含有气体时泵的流量、扬程、效率均有所下降,含气量越大,效率下降越快。随着含气量的增加,泵出现额外的噪声振动,可导致泵轴、轴承和密封的破坏。泵吸入口处和叶片背面等处聚集气体会导致流阻阻力增大甚至断流,继而使工况恶化,必需汽蚀量增加,气体密度小,比容大,可压缩性大,流变性强,离心力小,转换能量性能差是引起泵工况恶化的主要原因。试验表明,当液体中的气量(体积比)达到3%左右时,泵的性能将出现陡降,当入口气体达20% ~ 30% 时,泵完全断流。离心泵允许含气量(体积比)极限小于5% 。

  脱硫循环泵叶轮形式

脱硫循环泵叶轮

  因为 石灰石浆液中含有氯离子(20000~60000)X10-6,pH值4.5~7之间,浓度20%~35%之间,最高达60%。脱硫循环泵的过流部件,必须选择具有抗磨损和抗腐蚀的材料有衬胶、衬陶瓷、全金属合金等材质。

  脱硫循环泵一般采用悬臂式单级单吸离心泵,比转速一般在250~350。脱硫循环泵叶轮可按照一般离心泵的方法设计,分闭式叶轮、开式叶轮等。考虑到电厂需要比较长的连续运行时间,故对脱硫循环泵的汽蚀和效率都有一定的要求。一般带背叶片,降低密封腔压力,降低磨损。

  由于介质有强腐蚀性, 脱硫循环泵叶轮的防腐措施:

  1. 使用超高分子量聚乙烯材料包覆叶轮,可以保护叶轮不受腐蚀

  2. 使用特种耐腐耐磨材料,压制而成。

  3. 使用超高分子量聚乙烯材料制作叶轮。 目前国际上常用的是超高分子量聚乙烯材料包覆叶轮,具有非常好的耐磨耐腐蚀性。

  采用可调轴承座使轴向位置可调节,从而可调整因磨损而增加的间隙,减小间隙泄漏,保证脱硫循环泵在高效率运行。或设置可更换的耐磨护板。

  轴封具有多种形式,填料密封,机械密封,副叶轮密封等。一般可选取集装式机械密封,安装精度高,更换维修方便,可靠性也高。

  轴承根据载荷(脱硫循环泵的大小)的不同具有不同的形式,轻载荷脱硫循环泵泵壳采用一对角接触球轴承+圆柱滚子轴承,重载荷泵采用圆锥滚子轴承+圆柱滚子轴承。

 
 

  脱硫循环泵结构特点

  由于是脱硫循环泵是装置中的大型关键设备,装置对其可靠性及使用寿命有很高要求。FGD装置消耗的电能有一半以上用于驱动吸收塔脱硫循环泵。因此,脱硫循环泵应具有较高的效率。脱硫循环泵的水力设计、结构设计以及过流部件材料的选择直接关系着脱硫循环泵运行的效率、可靠性和使用寿命。

  脱硫循环泵泵体、泵盖等过流件采用2605N材料,叶轮、耐磨板则采用超高分子量聚乙烯材料。 脱硫循环泵的水力设计,借鉴了法国公司固液两相流泵的设计制造技术。

  (1)泵为单级单吸式离心泵,该形式在实践中已证明特别适用于FGD装置吸收塔脱硫循环泵输送磨蚀性、腐蚀性浆体。

  (2)叶轮、耐磨板不采用口环密封形式,口环的设臵将会被浆体快速磨损,从而导致泵的效率快速下降。

  (3)具有轴向调节结构,叶轮能方便轴向调节保持叶轮与前盖板与耐磨板的间隙,从而保持泵的高效率。这是始终保持泵高效运行的最简便和最有效的办法。

  (4)泵的布置形式为“后拉式”结构。这样可使泵在拆卸叶轮、机械密封和轴组件时无须拆卸泵的进出口管线。

  (5)轴承采用稀油润滑。轴承安装在有橡胶密封圈辅助密封的可拆卸轴承盒内,防止污物和水进入。

  (6)泵轴为大直径、短轴头,可以减少轴在工作中的挠曲,从而延长密封的使用寿命。

  总述:背拉出式设计 整套转子部件可以从电机端拉出,易于维护,泵体可保留在管路上,无需拆卸电机。 轴承支架可调节, 提高耐磨性能 ,轴承采用浸油润滑 。

  泵体:泵体尺寸足够承压及耐磨,材料采用2605N,可焊,蜗舌部分特殊耐磨处理,流道切线出口,泵体设置底脚支承方式。

  我们都知道脱硫泵是具有耐腐蚀性能的泵,主要用于具有腐蚀性液体的输送。那具体来说,脱硫泵用在什么地方?

  1、硫酸磷肥业:稀酸、母液、污水、海水、含硅胶的氟硅酸,磷酸料浆等介质的输送。

  2、有色金属冶炼业:特别适用于铅、锌、金、银、铜、锰、钴、稀土等湿法冶炼的各种酸液,腐蚀性矿浆,料浆电解液,污水等介质输送。

  3、化工及其它企业:各种硫酸、盐酸、碱性、油类的清液或料浆岗位。钛白粉、铁红粉生产,各种染料、颜料生产,非金属矿产加工等行业。

  4、氯碱业: 盐酸、液碱、电解液等。

  5、水处理业:纯水、高纯水、污水(皮革污水、电镀污水、电子污水、造纸污水、纺织污水、食品污水、生活污水等。

  6、钢铁企业:酸洗系统的硫酸、盐酸岗位、带杂质的污水。

  7、湿式半干式脱硫循环泵:能同时适用碱性、酸性、腐蚀性岗位。

  8、煤炭工业、煤化工中的腐蚀性液体、煤浆的输送;洗选煤配用泵。

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