火力發(fā)電廠燃燒排放煙氣中含有大量有害物質,排放到大氣中會對環(huán)境造成嚴重污染。煙氣脫硫(FGD-Flue Gas Desulphurization),就是從煙氣中除去硫化物(SO2)。煙氣脫硫設備可以將絕大部分硫化物從電廠煙氣中除去,以達到排放標準保護環(huán)境。
目前大型火力發(fā)電廠多采用比較成熟的濕法工藝進行煙氣脫硫 , 這種脫硫方法工藝簡單,所以比較普遍.
濕法煙氣脫硫,煙氣通過包含在水溶液中的吸收劑進行反應,吸收劑可以使用氨液或亞硫酸鈉等材料。但是應用比較廣泛的是采用石灰或石灰石漿液作為吸收劑。采用石灰或石灰石漿液,使鍋爐尾部煙氣在噴淋塔內與之接觸反應,漿液中的鈣同煙氣中的SO2反應,生成石膏,同時去除煙氣中的其他污染物,如粉塵、HF、SO3等。為此,應在塔外安裝大型循環(huán)泵,向塔內循環(huán)供給石灰石漿液。
另外,這種工藝還需要這些泵設備 , 如: 漿液循環(huán)泵、石膏排漿泵、工藝水泵、除霧器沖洗水泵、石灰石漿液輸送泵、事故漿液泵、地坑泵、回收水泵、脫水區(qū)地坑泵、制漿區(qū)地坑泵等;還有氧化風機、增壓風機、脫水用水環(huán)式真空泵(各廠不一定相同)、各種潤滑油泵、液壓油泵、密封風機。泵的類型來說,電廠用的主要是離心泵,還有軸流泵、柱塞泵。
但是就脫硫來說,基本都是離心泵、風機基本都是軸流式的。因為軸流式泵在應用中不能適應各種不同工況下的實際要求,而且出口壓力在相同出力情況下是比較低的;一般適用于流量較大但是壓力較低的情況下使用。
所以電廠的泵,除非有特殊要求,都是離心式的。而風機一般用軸流是的(流量大,壓力要求不高)。
運行的介質特性
漿液循環(huán)泵是易損件之一,主要是受到漿液的酸性腐蝕、磨損、氣蝕,一般漿液循環(huán)泵的使用壽命3年左右,1年左右葉輪就要更換新的。
1強磨蝕性
脫硫塔底部的漿液含有大量的固體顆粒, 這些固體顆粒 具有很強的磨蝕性。
2強腐蝕性
在典型的石灰石-石膏法脫硫工藝中,一般塔底漿液的pH 值為4 ~ 6 屬于酸性環(huán)境;當吸收塔內Cl 離子富集超過20000mg/L 時,在低pH 值條件下將產生強烈的腐蝕性。
3汽蝕性
在脫硫系統(tǒng)中,循環(huán)泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實際上,離心循環(huán)泵輸送的漿被為氣固液多相流,固相對泵性能的影響是連續(xù)的、均勻的,而氣相對泵的影響遠比固相復雜且更難預測。當泵輸送的液體中含有氣體時泵的流量、揚程、效率均有所下降,含氣量越大,效率下降越快。
隨著含氣量的增加,泵出現(xiàn)額外的噪聲振動,可導致泵軸、軸承和密封的破壞。泵吸入口處和葉片背面等處聚集氣體會導致流阻阻力增大甚至斷流,繼而使工況惡化,必需汽蝕量增加,氣體密度小,比容大,可壓縮性大,流變性強,離心力小,轉換能量性能差是引起泵工況惡化的主要原因。
試驗表明,當液體中的氣量(體積比)達到3%左右時,泵的性能將出現(xiàn)陡降,當入口氣體達20% ~ 30% 時,泵完全斷流。離心泵允許含氣量(體積比)極限小于5% 。
葉輪形式
因為 石灰石漿液中含有氯離子(20000~60000)X10-6,pH值4.5~7之間,濃度20%~35%之間,最高達60%。脫硫泵的過流部件,必須選擇具有抗磨損和抗腐蝕的材料,(公眾號:泵管家)有襯膠、襯陶瓷、全金屬合金等材質。
脫硫泵一般采用懸臂式單級單吸離心泵,比轉速一般在250~350。葉輪可按照一般離心泵的方法設計,分閉式葉輪、開式葉輪等??紤]到電廠需要比較長的連續(xù)運行時間,故對泵的汽蝕和效率都有一定的要求。一般帶背葉片,降低密封腔壓力,降低磨損。
由于介質有強腐蝕性, 葉輪的防腐措施:
1.使用高分子材料包覆葉輪,可以保護葉輪不受腐蝕
2. 使用特種金屬制成
3. 使用高分子材料制作葉輪。
目前國際上常用的是高分子材料包覆葉輪,具有非常好的耐磨耐腐蝕性。
采用可調軸承座使軸向位置可調節(jié),從而可調整因磨損而增加的間隙,減小間隙泄漏,保證泵在高效率運行?;蛟O置可更換的耐磨護板。
軸封具有多種形式,填料密封,機械密封,副葉輪密封等。一般可選取集裝式機械密封,安裝精度高,更換維修方便,可靠性也高。
軸承根據(jù)載荷(泵的大?。┑牟煌哂胁煌男问?,輕載荷泵殼采用一對角接觸球軸承+圓柱滾子軸承,重載荷泵采用圓錐滾子軸承+圓柱滾子軸承。潤滑采用稀油油浴潤滑。
結構特點
由于是脫硫裝臵中的大型關鍵設備,裝置對其可靠性及使用壽命有很高要求。FGD裝置消耗的電能有一半以上用于驅動吸收塔循環(huán)泵。因此,循環(huán)泵應具有較高的效率。泵的水力設計、結構設計以及過流部件材料的選擇直接關系著泵運行的效率、可靠性和使用壽命。
下圖為吸收塔循環(huán)泵
泵體、泵蓋等過流件采用2605N材料,葉輪、耐磨板則采用Cr30A材料。 泵的水力設計,固液兩相流泵的設計制造技術。
(1)泵為單級單吸式離心泵,該形式在實踐中已證明特別適用于FGD裝臵吸收塔循環(huán)泵輸送磨蝕性、腐蝕性漿體。
(2)葉輪、耐磨板不采用口環(huán)密封形式,口環(huán)的設臵將會被漿體快速磨損,從而導致泵的效率快速下降。
(3)具有軸向調節(jié)結構,葉輪能方便軸向調節(jié)保持葉輪與前蓋板與耐磨板的間隙,從而保持泵的高效率。這是始終保持泵高效運行的最簡便和最有效的辦法。
(4)泵的布臵形式為“后拉式”結構。這樣可使泵在拆卸葉輪、機械密封和軸組件時無須拆卸泵的進出口管線。
(5)軸承采用稀油潤滑。軸承安裝在有橡膠密封圈輔助密封的可拆卸軸承盒內,防止污物和水進入。
(6)泵軸為大直徑、短軸頭,可以減少軸在工作中的撓曲,從而延長密封的使用壽命。
總述:背拉出式設計 整套轉子部件可以從電機端拉出,易于維護,泵體可保留在管路上,無需拆卸電機。 軸承支架可調節(jié), 提高耐磨性能 ,軸承采用浸油潤滑 。泵體:泵體尺寸足夠承壓及耐磨,材料采用2605N,可焊,蝸舌部分特殊耐磨處理,流道切線出口,泵體設臵底腳支承方式。 耐磨板:該零件裝在泵體與進口之間,材料為Cr30A,此種材料 具有優(yōu)良的抗磨蝕及耐沖蝕綜合性能,由此而延長了泵體和葉輪的使用壽命。
我們都知道脫硫泵是具有耐腐蝕性能的泵,主要用于具有腐蝕性液體的輸送。那具體來說,它能應用在哪些領域呢?
1、硫酸磷肥業(yè):稀酸、母液、污水、海水、含硅膠的氟硅酸,磷酸料漿等介質的輸送。
2、有色金屬冶煉業(yè):特別適用于鉛、鋅、金、銀、銅、錳、鈷、稀土等濕法冶煉的各種酸液,腐蝕性礦漿,料漿電解液,污水等介質輸送。
3、化工及其它企業(yè):各種硫酸、鹽酸、堿性、油類的清液或料漿崗位。鈦白粉、鐵紅粉生產,各種染料、顏料生產,非金屬礦產加工等行業(yè)。
4、氯堿業(yè):鹽酸、液堿、電解液等。
5、水處理業(yè):純水、高純水、污水(皮革污水、電鍍污水、電子污水、造紙污水、紡織污水、食品污水、生活污水等。
6、鋼鐵企業(yè):酸洗系統(tǒng)的硫酸、鹽酸崗位、帶雜質的污水。
7、濕式\半干式脫硫循環(huán)泵:能同時適用堿性、酸性、腐蝕性崗位。
8、煤炭工業(yè)、煤化工中的腐蝕性液體、煤漿的輸送;洗選煤配用泵。
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