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火电站脱硫系统泵的介绍

发布时间:2020-09-13 14:00

  火电站脱硫系统泵的介绍_能源/化工_工程科技_专业资料。火电站脱硫泵的介绍 2.4.2 吸收塔: 吸收塔系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 数量 备注 流量 m3/h 扬程 m 1 卧式、悬架、托架、后开门离心渣浆泵 3000~20000 17~25

  火电站脱硫泵的介绍 2.4.2 吸收塔: 吸收塔系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 数量 备注 流量 m3/h 扬程 m 1 卧式、悬架、托架、后开门离心渣浆泵 3000~20000 17~25 3~5 主循泵 2 卧式、悬架、托架、后开门离心渣浆泵 40~200 20~30 2 一用一备 吸收塔系统是烟气系统、石灰浆反应脱硫、工艺水系统、废水产生最集中的地方,是 FGD 的核心,SO2、SO3、HCl、 HF 将在此吸收,脱硫的副产品石膏也在吸收塔内结晶,整个吸收塔内的浆液的 PH 值主要通过添加石灰浆的量来控 制在 5.3 左右,PH 值的大小是石灰浆的反应活性、石灰浆的利用率和石膏品质好坏的综合反映。 在吸收塔内部, 烟气自下而上流动和吸收塔内部的 3~5 个喷淋层喷下的浆液进行大液气比接触反应, 完成脱硫任务。 每个喷淋层对应一台浆液循环泵,因价格太高而没有备用泵,这也是对主循环泵要求较高的一个主要原因。在主循 环泵的进口,是石灰浆液补给泵的出口所在位臵,主要原因是充分利用补充进的新鲜浆液与烟气中的 SO2 反应,这 样周而复始。经过吸收塔除 SO2 后,SO2 的浓度降低为 180mmg/m3,脱硫效率在 95%以上,同时烟气中的煤灰、HCl、 HF 等有害气体也同时被吸收。出口的烟尘浓度在 50mmg/m3,达到排放标准。 电站的规模不同,吸收塔内的喷淋层数量也不一样,一般有 3~5 层,对应的主循环泵在 3~5 台,每层一台。 吸收塔系统的喷淋层之间的高度差在 0.7~1m 左右,每层喷淋系统的高度差反映在泵的扬程上,目前最常用的 泵的扬程在 17~25m,流量为 4500~20000m3/h,工作压力 10bar。主要和吸收塔的直径和电站的容量有关。喷淋层是 吸收塔内脱硫最关键的部位,烟气中的 SO2 和石灰石浆液的反应在此段完成,这一阶段也是气液混合区。 在吸收塔的下部是浆液储存部位,吸收塔内的石灰浆液高度有 10~15m 左右,半山电厂的浆液高度 10~12m,重庆电 厂的浆液高度 15m 左右。这样对于吸收塔主循环泵的机封密封压力并不高。有利于泵的密封。 吸收塔的上部是二级除雾器,除雾气还设有在线自动清洗系统,除雾器的作用主要是吸收随烟气混合在一起的小液 滴,减少吸收塔内的水分损失,同时防止水分进入出口烟气流到形成酸液腐蚀烟道设备。 吸后塔内设臵有 3~4 台搅拌器,防止浆液沉淀。 吸收塔内浆液的成分主要影响泵的使用寿命,浆液在正常运行情况下呈弱酸性,PH 值在 5.3 左右,介质密度在 1080kg/m3,有时也会出现 PH 值增加的情况。浆液中的 Cl-含量较高,一般正常运行的情况下在 20000ppm 的浓度, 最高可以达到 60000ppm,Cl-含量较高对泵的材料腐蚀主要表现为点蚀和晶间腐蚀,泵的材料必须要考虑 Cl-的腐 蚀性,同时因输送为石灰浆液,也要考虑泵材料的耐磨蚀性能。吸收塔内的成分和介质情况可参考下列表格: 吸收塔循环泵输送的成分和介质情况一览表: 成分 固体量 水及可溶盐 固体悬浮物 溶解物 CaSO4〃2H2O CaCO3 惰性物 飞灰 其它 CaCl2 CaF2 MgF2 ClF单位 % % % % % % % % % % ppm ppm 含量 15~20 75~80 84.32~85.7 2~2.04 3.52~3.58 7.37~8.7 ≤ 1.31 2.5~2.3 0.01~0.02 0.01 20000~60000 104~106 注:介质温度 45~50°C;密度 1228kg/m3;PH=4~6。 2.4.3 石灰粉的磨制、储运、浆液制备系统: 石灰浆制备、储运系统用泵情况一览表: 序号 型式 1 2 卧式、悬架、托架、后开门离心渣浆泵 卧式、悬架、后开门离心渣浆泵 2 一用一备进料 4 与浆池数有关 石灰浆循环,不合格的要重 新循环制备 石灰浆粉磨制,把石灰石磨制的石灰粉颗粒 90%的粒径应在 63μm 以下,磨制好的石灰粉储存在石灰粉仓中储存, 石灰粉的储存量一般情况是连续使用四天的量为标准,也可以根据原材料的采集难易程度自己确定。 在石灰仓下部设有旋流锁气器(出料阀) ,按后通过旋流给料机至石灰浆液箱,该箱容积为 4 小时的用量,钢制箱 罐,箱胶里衬,该箱有一个不锈钢搅拌器,制浆水源来自工艺水系统。 石灰粉制成的石灰浆液浓度为 30%,通过两台石灰浆液泵输送到吸收塔,泵为一用一备,作为脱硫之用,流量是根 据 FGD 脱硫系统的负荷而自动控制的。 参数 流量 m3/h 扬程 m 15~120 18~35 2~25 20~50 数量 备注 2.4.4 工艺水系统: 工艺水系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 数量 备注 流量 m3/h 扬程 m 1 卧式、悬架、后开门离心泵 70~400 30~80 2 一用一备/工艺水 在正常情况下工艺水损耗和电站的规模有一定的关系,一般电站的工艺水用量在 70~400m3/h,扬程 30~80m。FGD 法的工艺水主要用于除雾器的冲洗、GGH 高压冲洗水、石灰石制浆用水、石膏冲洗水、FGD 管道停机时主循环泵及 其管道的冲洗水,事故浆池的冲洗水等。 2.4.5 废水处理系统: 废水处理系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 数量 备注 流量 m3/h 扬程 m 1 卧式、悬架、后开门离心泵 8~40 15~30 2 一用一备/废水 2 卧式、悬架、后开门离心泵 8~40 15~35 2 一用一备/废水循环 3 卧式、悬架、后开门离心泵 2.5~20 20~50 2 一用一备/净水 4 卧式、悬架、后开门离心泵 2~15 15~35 1 废水外排 对吸收塔系统对排出的浆液进行脱水和冲洗石膏的工艺水共同组成了工艺废水,由于该废水中含有高浓度的 Cl-和 重金属离子如:Cr、Zn、Cu、Hg 等,废水的 PH 值在 5.6 左右,所以必需经过处理后才能够排放或进一步循环使用。 这里主要有两台加药泵和废水循环泵等设备。 2.4.6 石膏储运、脱水系统: 石膏脱水、储运系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 流量 m3/h 扬程 m 数量 备注 1 卧式、悬架、后开门离心渣浆泵 50~280 40~60 2 一用一备石膏浆液 2 卧式、悬架、后开门离心渣浆泵 60~480 25~40 1 石膏浆液外排 3 卧式、悬架、后开门离心渣浆泵 60~480 20~50 1 石膏浆液外排 4 螺杆式线kpa 左右线 对应两台线 卧式、悬架、后开门离心泵 5~20 10~20 2 石膏滤层清洗对应两台线 卧式、悬架、后开门离心泵 6~50 30~50 2 石膏清洗,对应两台真空皮带脱水 吸收塔浆池内的石膏浆液外排泵两套,一用一备,输送石膏浆液进入水力旋流站,经过这一次脱水后,固体物含量 在 50~60%,固体物含量在 50~60%石膏浆液自流到石膏浆液池,然后再通过石膏浆液泵(一用一备)输送到皮带真 空脱水机,再经过真空皮带脱水。石膏皮带脱水系统有两套 75%容量的真空皮带机,每台皮带机配一套真空泵,两 套互为独立,可以单独运行,石膏在真空皮带上经过水洗以降低石膏中的 Cl-含量。最终的石膏(CaSO4˙2H2O)含 水量在 10%以下。石膏进入石膏储存箱,用汽车运到石膏堆场。 2.4.7 事故浆池及浆液排放系统: 事故浆池系统用泵情况一览表: 序号 型式 参数 数量 备注 流量 m3/h 扬程 m 1 卧式离心渣浆泵 60~480 12~40 1 事故浆液 2 立式、液下离心渣浆泵 40~200 20~35 1 事故浆液排空 为了满足吸收塔的检修排空需要,FGD 系统设臵了一个与吸收塔浆池容量相当的事故浆池储存箱,事故浆池为钢制 箱罐,箱里衬鳞片树脂,且设臵有无搅拌死区的搅拌机数台(3~5 台) ,两台石膏浆液泵作为外徘泵,可将吸收塔内 的浆液排到事故浆池,为了使事故浆池浆液能够返回吸收塔,还专门设臵了事故浆液返回泵。事故浆池也配有相应 的不锈钢搅拌器。 2.5 脱硫系统对各部分设备要求的简要说明 在脱硫系统,整个系统的设备种类较多,简要说明一下脱硫系统对各部分设备的要求。 序号 名称 数量 设备功能和要求 备注 烟气系统 1 2 3 4 5 6 7 8 进烟道 出烟道 进烟道增压风机 气-气换热装臵 1套 1套 1套 1套 1套 1 1 1套 1 3-4 3-4 2 4 3 1 N 1 2 低泄漏风机 空气压缩机 高压冲洗泵 吹灰器 吸收塔系统及周边 9 吸收塔 10 吸收塔主循环泵 11 喷淋层 12 13 14 15 16 17 18 除雾气 吸收塔搅拌机 氧化风机 工艺水箱 工艺水泵 滤水箱 滤水泵 从锅炉排出的烟气导入 GGH 换热器降温,进入吸收塔脱硫;或直接进入烟 囱排出 从吸收塔排出的净烟气导入 GGH 换热器加热,进入增压风机从烟囱排出 原烟道烟气进入吸收塔前能量损失后的一种补给, 防止烟尘在烟道内堆积。 主要对原烟气的降温换热和对净烟气的升温换热,由于烟气灰尘等影响需 要有自动高压冲洗泵。 已处理烟气的排出增压,烟气温度 80°C,防止烟气结露对管道的腐蚀。 主要是 GGH 换热器的制冷,螺杆式,冷却方式水冷。 活塞式结构,主要清洗 GGH 换热装臵, GGH 换热器顶部的吹灰使用 高 22.8m,直径 8.2m,材料 Q235-A,内衬优质橡胶和鳞片树脂,和电站模 有关。 主要要求是耐输送介质的腐蚀和磨蚀,达到要求的使用寿命。 上面设臵大量喷嘴,使浆液呈雾状,增加和烟气的接触面积,有利于 SO2 的吸收。 两级除雾,减少工艺水的损失,减少被酸化的水腐蚀管道 防止浆液的沉淀,浆液的固体含量在 30%左右,要求耐腐蚀、耐磨蚀,用 温度 71°C 主要作用是增加吸收塔内的含氧量,促进 CaSO3 转换为 CaSO4 结晶,生成 脱硫的最终产物 CaSO4〃2H2O 主要为脱硫整个系统需要用水的地方提供工艺水, 种类多,在不同工位用泵的形式、结构、性能参数是不同的,如烟道内的 高压冲洗为柱塞泵,洗涤石膏工艺水泵为卧式离心泵等等。 工艺水系统的一部分 工艺水系统的一部分 19 滤水箱搅拌机 20 吸收塔区域浆池 21 区域浆池液下泵 22 区域浆池搅拌机 23 事故浆池 1 1 2 3 1 24 事故浆池液下泵 1 2 1 1 1 1 1 2 2 1 2 N 2 1套 25 事故浆池搅拌器 石灰石制浆系统 26 石灰石粉仓 27 粉仓除尘器 28 29 30 31 32 33 34 35 除尘器主风机 除尘器反吹风机 除尘器脉动电机 流化风机 石灰石浆液搅拌机 石灰石浆液箱 石灰石浆液输送泵 风机和泵配套电机 石膏浆液系统 36 石膏浆液排出泵 37 旋流站 工艺水系统的一部分 吸收塔冲洗,循环管路冲洗废浆储存池 吸收塔冲洗,循环管路冲洗废浆输送 吸收塔冲洗,循环管路冲洗废浆进行搅拌,防止沉淀 主要为了吸收塔检修时,对吸收塔内的浆液进行排空处理存放的地方。结 构和使用材料和吸收塔相似,为 Q235 外壳,内衬鳞片树脂,容积大小和吸 收塔的储浆体积有关。 主要是把浆料输出事故浆池,同时配有的还有返回浆液泵,主要是把浆液 打回吸收塔。要求耐腐蚀、耐磨蚀。 防止事故浆池内浆液沉淀,要求耐腐蚀、贵州快3 !耐磨蚀。 储存石灰石粉,用于脱硫时制石灰浆、备用等 主要针对石灰仓的除尘和石灰分的过滤、筛分等,是的石灰分的粒径 90% 要求小于 60μm,对于不合格的石灰分应重新返回石灰分磨制机重新加工。 防止浆液沉淀 储存石灰石灰浆,对吸收塔输入新鲜浆液的备用设备 输送石灰石浆液进入吸收塔,要求以耐磨蚀为主,考虑石灰浆液的腐蚀性 泵和风机的动力装臵 对吸收塔内的石膏进行排出,由于固体颗粒含量高,耐腐蚀、磨蚀性能要求 更严格。 主要对排出的石膏进行第一次脱水,脱水后的浓度可达 50%~60%。 38 39 40 41 42 44 45 46 47 48 废水箱 废水泵 石膏浆液箱 石膏浆液泵 真空皮带脱水机 真空泵 滤布冲洗泵 石膏饼冲洗泵 滤液接收器 石膏仓 1套 2 1 2 2套 2 2 2 2 1 对第一次石膏脱水的废水进行收集的一个装臵 对石膏脱水的废水,通过废水泵输送到废水处理系统。 对第一次脱水的石膏浆液进行收集,为泵输送到第二次真空皮带脱水做准备。 对第一次脱水的石膏浆液输送到第二次真空皮带脱水机上再一次脱水。 石膏浆液的第二次脱水,经过这一次脱水,石膏浆液的含水量在 10%左右, 形成脱硫的最终产物。 对石膏第二次脱水的皮带进行抽真空 增加滤布的脱水性能,否则滤布缝隙被堵塞后将失去脱水功能。 在石膏下线之前,对石膏进行冲洗,减少石膏中的 Cl-含量和重金属离子浓 度,提高石膏品质,减少再次污染。 对冲洗石膏或滤布的冲洗水进行收集处理。 脱硫的最终产物石膏堆积、储存的地方。 4. 国内外生产设计脱硫装臵与泵的情况 4.1 国内外生产脱硫装臵的厂家名录 国内生产脱硫装臵的厂家很多,并且基本上每天都有新的设计公司产生,最关键的原因是,脱硫产业的蓬勃发展和 巨大的市场,吸引了大量的企业、资金、人员的加入。根据《中国环境产业发展报告》我们目前了解的脱硫装臵生 产公司,并且在国内脱硫行业进入较早,业绩也较为突出的企业名录如下(机械联合会隋总提供的主要 17 家也包 含在下列名录中) 。 1) 京国电龙源环保工程龙源环保公司 2) 武汉凯迪电力环保有限公司 3) 北京博奇电力科技有限公司 4) 中国华电工程有限公司 5) 清华同方环境工程有限公司 6) 国华荏原环境工程有限公司 7) 浙江天地环保工程有限公司 8) 江苏苏源环保工程股份有限公司 9) 中电投远达环保工程有限公司 10) 大唐环境工程有限公司 11) 山东三融环保工程有限公司 12) 山东山大能源环保工程有限公司 13) 北京国电清新环保技术工程有限公司 14) 上海龙净环科技保股份有限公司 15) 福建龙净环保科技股份有限公司 16) 美国(上海)常净 17) 上海石川岛脱流工程有限公司 18) 浙江蓝天求是环境集团有限公司 19) 浙江菲达科技股份有限公司 20) 浙江浙大网新科技有限公司 21) 南京龙源环保工程公司 22) 南京东大龙源环保工程公司 23) 国电环保所烟气脱硫中心 24) 东方锅炉股份有限公司环保公司 25) 广州市粤首实业有限公司 26) 科林环保工程有限责任公司 27) 四川恒泰环境技术有限责任公司 28) 广州广天明科技公司 29) 六合天融环保科技有限公司 30) 宁波东方科技环保设备有限公司 31) 温州华东环保设备有限公司 4.2 国内外生产脱硫泵的厂家概况与水平 4.2.1 国内外脱硫循环泵的技术型式与结构: 世界上解决烟气脱硫泵的耐蚀耐磨问题有 2 大技术方案,四种结构。其一是采用非金属材料的衬里技术,以澳大利 亚 WARMAN 公司为代表;另一种是采用耐蚀耐磨的特种金属材料,以德国 KSB 公司、FLOWSEVER 公司、日本三菱公司 为代表。两种方案互有优劣,采用衬里技术的泵生产成本一般较低,但生产需要专用设备,运行效率也较低,效率 指标相差 3~5%;而采用特种合金的全金属泵运行效率高,使用寿命更长,平均长出 1/3 左右。采用耐蚀耐磨的特种 金属材料泵的制造成本高,但是目前国内用户趋向于使用全金属泵。扩大到世界范围来看,在吸收塔循环泵这样的 关键工位,全金属泵使用更多,效果更好,用户也更倾向于选择这种方案。 不同方案优、缺点汇总: 序号 技术方案 结构型式 优缺点 代表厂家 1 衬胶技术 轴承悬架结构,可以轴向调节 衬胶技术的优、缺点:衬胶在经过石灰浆液的磨 损后,胶体脱落,会导致吸收塔喷淋层的喷嘴堵塞,胶体使用寿命短,是金属泵的 2/3,衬胶制造设备要求专用, 大型泵制造难度大,优点:价格便宜 WARMAN 轴承脱架结构, 可以轴向调节 悬架的优缺点: 主支撑在泵体上, 拆卸维护方便, 不用动管路,悬架只是辅助支撑,缺点:泵的抗振动性能不如脱架。 石家庄泵业集团、WARMAN 2 全金属结构 轴承悬架结构,可以轴向调节 全金属泵的优、缺点:使用寿命长、效率高,目 前用户偏向使用全金属泵,缺点价格昂贵。 KSB、FLOWSERVE 五二五、石家庄工业泵 轴承脱架结构,可以轴向调节 托架的优缺点:主支撑在脱架上,拆卸维护不方 便,需要动管路,优点:泵的抗振动性能好。 石家庄泵业集团、WARMAN 在国内生产烟气脱硫泵的主要厂家有石家庄水泵厂、石家庄工业泵厂、襄樊五二五泵业有限公司。 4.2.1 石家庄水泵厂 4.2.1.1 石家庄水泵厂脱硫泵结构特点 石家庄泵业集团的脱硫循环泵的最大的特点是衬胶技术,只有泵的前后护板和吸入锥管采用耐磨耐腐蚀材料,其它 部分就是 QT 件就可以了,所以价格相对较为便宜,适合与国内的脱硫市场,但是衬胶技术目前并不十分可靠,在 用户处的应用也出现过许多问题,如脱硫泵运行时的突然停机,会导致泵体内的衬胶脱落,整个泵也将报废,衬胶 技术的另一个严重的问题是,衬胶在经过石灰浆液的磨损后,胶体脱落,会导致吸收塔喷淋层的喷嘴堵塞,这种堵 塞不仅降低了脱硫效率,严重情况会导致喷淋层的整体报废,因为喷嘴的冲洗、疏通非常困难。目前国内使用的喷 淋装臵绝大部分是进口设备,一旦报废,会导致整个吸收塔系统的停运,后果较为严重。 石家庄泵业集团的脱硫循环泵的轴承部件结构特点是托架式后开门结构,便于对泵的维护,为了保证泵的效率指标 不受泵磨损后的间隙影响,该公司的脱硫循环泵具有轴向调节机构,采用进口轴承,稀油润滑方式。TL 系列全金属 渣浆泵和 TLR 系列衬胶渣浆泵,用于烟气脱硫,该泵型为引进澳大利亚 WARMAN 公司技术,采用橡胶衬里,耐 Cl腐蚀性能好。在烟气脱硫装臵的石灰石浆液输送,石膏浆液排放等工位应用较多,而对于流量超过 5000m3/h 这样 大型的吸收塔循环泵,该公司也采用全金属,双层壳体金属泵,类似与该公司的双层壳体渣浆泵。衬胶技术和全金 属泵该公司目前已经基本形成系列化。 4.2.1.2 石家庄泵业集团脱硫循环泵的参数表 型号 流量 扬程 转速 效率 必须汽蚀余量 600X-TL(R) 5300 25 590 88 5.6 700X-TL(R) 7200 25 480 88 6.0 800X-TL(R) 10000 24 480 89 7.0 900X-TL(R) 14000 23 350 90 5.0 4.2.1.3 石家庄泵业集团脱硫循环泵生产规模 石家庄泵业集团的脱硫循环泵的目前已经设计制造口径为 1000mm 的泵并已经在运行使用, 并且只做了一台。 1000mm 的泵对应的电站规模在 1000MW 左右,其他规格有 600mm、700mm、800mm、900mm 的泵,系列化基本形成。 4.2.1.4 石家庄泵业集团脱硫循环泵设计特色 特别值得一提的是石家庄泵业集团对待脱硫循环泵的设计方法,他们基本利用了一切可以利用的条件来对脱硫循环 泵的设计提供方便,利用现有的渣浆泵的水利模型,利用沃曼技术并进行现场测绘进行补充设计,利用三维分析软 件 CFD、CAE 分析设计泵的性能,特殊材料的造型、铸造工艺的设计,来进一步改善提高泵的总体品质,一步一个 脚印,扎扎实实,利用了 10 年的研究发展之路达到目前的规模。 4.2.2 襄樊五二五泵业有限 4.2.2.1 襄樊五二五泵业有限脱硫泵结构特点 襄樊五二五泵业有限公司的脱硫循环泵,是国内全金属泵的典型结构,以测绘 KSB 公司产品为主体,泵体为单层壳 体,前后有耐磨护板结构,轴承部件采用悬架,后开门式结构。轴承采用稀油润滑,可以调节轴向间隙,保证泵的 高效率运行。叶轮没有密封环,机械密封采用无冲洗结构等。 4.2.2.2 襄樊五二五泵业有限脱硫泵材料特点及特长 襄樊五二五泵业有限公司以生产磷肥泵起家,对耐磨耐腐蚀材料的研究有 30 年的历史。对脱硫循环泵独家采用特 种合金材料技术生产,公司为此而开发了超低碳含氮双相不锈钢 26.05N 即 CD4MCu+N(主要用于泵体制造)和双相 不锈白口铁 Cr30A 即 Cr30+Ni、Cu、Mo(主要用于叶轮、泵腔前、后护板)材料,这两种材料对于吸收塔的循环浆 液来说,耐蚀耐磨性能相当突出,达到了国际先进水平,叶轮使用寿命将超过两年。泵体使用寿命在 10 年以上。 本材料是超低碳含氮双相不锈钢, 其金相组织为奥氏体+铁素体+析出相。 双相不锈钢既有奥氏休不锈钢的优良韧性, 又有铁素体不锈钢较高的强度和耐氯化物腐蚀性能。 26.05N 由于加入了氮元素, 提高了不锈钢的强度; 改善了疲劳, 蠕变性能;提高富氮奥氏体相的耐孔蚀能力 ,与富铬、钼的铁素体相取得平衡,提高了材料的整体耐孔蚀性能; 氮的加入减轻了铬镍等元素在两相中分布的差异,降低选择性腐蚀的倾向。 26.05N 材料的孔蚀抗力当量值 (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)大于 40,它抗氯离子腐蚀及抗晶间腐蚀性能均优于普通奥氏体不锈钢。同时我们通过时 效热处理使铜可游离沉淀出来,造成沉淀硬化,使 26.05N 的强度和硬度增加,更耐磨损腐蚀。 Cr30A 是一种双相不锈白口铁,是国内首创。其金相组织为奥氏体+铁素体+粒状共晶碳化物+二次碳化物。它的双相 基体中含大量易钝化和抗孔蚀性良好的合金铬、钼、铜等元素。由双相基体赋予材料的耐蚀性。在含有氯化物 100000ppm,PH 值为 4 的 70℃硫酸溶液中腐蚀速率为 0.5mm/a。同时,分布于晶间的含铬碳化物和沉淀于基体上的 二次碳化物赋予材料优良的耐磨性能。 该材料合金含量高,脆性大,铸件易产生氧化夹渣和裂纹等缺陷,铸造生产成品率很低。Cr30A 材料的铸造合格率 不足 30%。 在铸造工艺方面,采用溃散性极好的亚仕兰树脂砂造型工艺,减小铸件收缩应力;钢水采用多内浇道分散引入,避 免应力集中;内浇道上设计有断裂线,在铸件冷却收缩应力作用下,首先在断裂线处发生断裂,使铸件与横浇道分 开,从而避免收缩受阻使铸件产生裂纹;浇注系统采用钢水过滤技术,避免夹渣缺陷。 4.2.2.3 襄樊五二五泵业有限脱硫泵性能参数 泵型号 流量(m3/h) 扬程(m) 转速(rpm) 效率( %) 泵型号 LC850/1050 9000 25 490 87 LC850/1050 LC750/1050 7500 25 490 87 LC750/1050 LC650/850 5400 25 590 85 LC650/850 LC600/850 4500 25 590 85 LC600/850 4.2.3 石家庄工业泵厂 4.2.3.1 石家庄工业泵厂脱硫泵结构特点 该公司从 1997 年开始研究设计脱流循环泵,已经成为 300MW、200MW 火力发电机组的主要辅机选型、配套商之一。 该公司的 ZJ 系列泵在电站的处渣除灰系统应用广泛。 脱流主循环泵的技术,主要是测绘 KSB 公司的产品,采用的是全金属、单蜗壳、旋架式结构,可以进行轴向调节。 4.2.3.2 石家庄工业泵厂脱硫泵材料特点 脱硫循环泵的材料是他们自己研究的新材料,主要针对脱硫系统的特殊要求开发的。材料的主要成分(CD4MCu) : C=1.3%~2.0%,Cr=20.0%~30.0%,Ni=1.0~4.0%,Mo=1.0~4.0%,Cu=0.5~4.0%. 用上述材料制造的脱硫循环泵在北京石景山电厂、北京热电分公司(北京一热) 、杭州半山电厂、黄岛电厂运行寿 命在 3600 小时以上。 4.2.4 国外脱硫泵 4.2.4.1 KSB 公司脱硫泵的结构特点 国外脱硫泵公司我们目前了解的有,KSB、WARMAN、日本三菱、FLOWSERVE,从我们的这次调研情况看 KSB 的主循环 泵应用较多,如在半山电厂有 4 台 600mm 口径的 KSB 主脱硫循环泵在运行,浙江钱清电厂有 3 台 600mm 口径的 KSB 主脱硫循环泵在运行,在重庆电厂有 4 台 900mm 口径的 KSB 主脱硫循环泵在运行,在重庆江津珞璜电厂脱硫系统装 备为日本三菱公司。 KSB 主脱硫循环泵为单层壳体,悬架式结构,可以进行轴向调节,轴承采用稀油润滑等特点,具体为: 叶轮、护套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。 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护套的间隙,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。 泵的布臵形式应为“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。 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。 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。 正因为 KSB 公司的产品引用范围广,国内的石家庄工业泵厂、襄樊五二五泵业有限公司都是测绘 KSB 公司的产品。 KSB 公司的脱硫主循环泵的流量最大可以 20000m3/h,参数范围在 4500~20000 m3/h,可以在单台为 1200MW 的机组 上使用。 4.2.6.2 WARMAN 公司的脱硫泵产品特点: WARMAN 公司的产品也非常具有代表性,为双层壳体内衬胶技术,泵制造需要专用设备,泵的价格便宜,可靠性和使 用寿命较全金属泵低。轴承部位采用脱架式结构,和 KSB 公司的悬架也存在较大差别。主要表现在拆卸和维护不方 便。 7 泵产品 7.1 结构特征: 因此结构方案:单壳体全金属、悬架可调、加长联轴器、泵体脚支撑、悬架支架辅助支撑,单机封、无冲洗结构型 式。 7.2 密封: 密封形式采用集装式机械密封,机封形式应为单端面、无冲洗、静环补偿的形式,动、静环采用 SiC-SiC 材料,弹 簧、动环座等辅助件采用 316 或 316L 的材料。机封的时用寿命应保证在 8000 小时。 7.3 轴承 轴承采用 SKF 进口轴承,轴承采用圆柱滚子和深沟球轴承的组合形式。 7.4 材料 双轮的泵体采用超低碳双相不锈钢 CD4MCu+N, 叶轮及其耐磨蚀情况较为严重的采用双相不锈白口铁 Cr30+Ni+Mo+Cu, 如叶轮,前后护板的材料使用。 7.5 型谱 7.6 性能参数 双轮的吸收塔循环泵技术参数范围: 口径(mm) 流量(m3/h) 扬程(m) 转速(r/min) 效率(%) 必须汽蚀余量(m) SLTX600 5300 17~25 590 88 5.6 SLTX 700 7200 17~25 480 88 6.0 SLTX 800 10000 17~25 480 89 7.0 SLTX 900 14000 17~23 350 90 5.0 SLTX 1200 20000 17~25 350 90 8.0 附件 1:目前在用装臵及泵的详细故障模式及寿命 现有的脱硫循环泵的故障主要表现在以下几个方面,1) 泵材料不能够满足输送介质的特殊要求,导致产品零部件 使用寿命达不到指定要求。如介质中的 Cl-含量很高,对材料的点蚀非常严重,如果材料的配比不当,会导致零件 的使用寿命缩短或穿孔而报废。2)配套件的寿命不足,主要原因是该系统对脱硫泵的机封要求不能冲洗,如果机 封结构设计不合理,会导致机封使用寿命减少,影响泵的整体运行效果和电站的脱硫指标的完成。3)产品的效率 指标不足,脱硫泵对产品的效率要求很严格,因为该系统的主要耗电量在该系统的运行泵上,长期的运行,如果效 率指标不合格,会造成电站的运行成本费用的增加,用户对主循环泵的效率指标要求均在 85%以上。 KSB 公司的脱硫循环泵的各项寿命性能指标:(以 KSB 公司为目标对象) 公司名称 KSB 国内 泵 16000h 16000h 机械密封 8000 h 8000 h 泵体 80000~120000 80000~100000 排放盖 25000~35000h 24000~30000h 金属耐磨片 16000~20000 16000~20000 叶轮 25000~35000 25000~30000 轴承 80000~120000 80000~120000 备注 金属 金属 按材质的分类: 1)金属泵: 德国 KSB, 瑞士 Sulzer,奥地利 Andritz 2)衬胶泵: 澳大利亚 Warman 3)陶瓷泵: 德国 Duechting(大家可能没有听说过, 我觉得有必要介绍一下: 德国家族式泵制造企业,专注于耐磨防 腐泵市场,其泵的所有过流部件叶轮,涡壳,防磨板等全部为 SiC+EP 陶瓷材质) 按在中国脱硫市场上知名度排名: 德国 KSB澳大利亚 Warman德国 Duechting芬兰 Sulzer奥地利 Andritz 排名说明: 德国 KSB:有 130 年的造泵历史,无论其规模,还是销售额,坐的都是当仁不让的泵制造业的头把交椅, 其泵,阀类产 品名类众多,涵盖了几乎所有泵的应用领域. 目前从 2006 年初以来,其脱硫泵的过流部件正在陶瓷化进程中,其涡壳 已内衬 CeramicPolySic 陶瓷, 叶轮也在向次设计方向过渡. 可以说 KSB 已逐渐失去其金属泵的概论,逐步进入陶瓷 泵的定义范畴. 澳大利亚 Warman: 也有很长的造泵历史,总部设在悉尼,在渣滓泵方面有丰富经验,不过其在脱硫领域的泵都为衬胶 材质,受到橡胶材质自身固有的材质物理,化学性能的局限, 其在火电厂的脱硫塔的运用多多少少都存在一些问题, 有些电厂反应下来情况良好, 也有一些电厂反馈较差,如:寿命过段,胶体易脱落, 胶体颗粒易堵塞喷嘴等. 德国 Duechting: 造泵历史开始于二战初期的德国, 家族式企业, 专注于脱硫行业的耐磨,防腐泵, 这个厂家比较 有前瞻性,很早就意识到一种好的材质是防腐,耐磨泵的一切的根本, 所以其所开发的 SicCast 热浇铸陶瓷材质已在 上个世纪 90 年代就注册专利, 其生产的陶瓷已广泛的应用在欧洲脱硫市场,据了解 uechting 脱硫泵的欧洲市场占 有率接近 70%~80%. 其所配套的 SiCcast 陶瓷叶轮耐磨,抗腐性能卓越,据了解: 此泵的电厂用户反应良好, 在中国 目前所有的项目中还尚未出现磨损现象. 瑞士 Sulzer: 有超过 100 年的造泵历史, 与 KSB 比较接近,泵产品名类繁多. 但其脱硫金属泵转速过高, 基本上高 于 900RPM,在中国电厂出现过严重磨损的情况不计其数,在 Sulzer 总部想出可行的解决方案之前, 目前其已暂时停 止在中国脱硫市场的投标及销售. 奥地利 Andritz: 规模比较大, 现在其在广东的铸造工厂已经成型.但其应用在脱硫领域的金属泵出现质量问题较 多 , 主要集中在金属叶轮上 , 其叶轮为开式叶轮 , 效率较低 , 容易产生气蚀现象 , 如广东沙角电厂一开始采用 Andritz 泵,但是由于无法解决泵的气蚀后的磨损问题,电厂不甚其烦, 后来换用国产泵. 按在欧洲脱硫市场的市场认可度排名: 德国 Duechting德国 KSB澳大利亚 Warman奥地利 Andritz 说明: 德国 Duechting 因在欧洲的用户认可度较高,长期处于欧洲脱硫泵霸主的地位已经多年, 迫于 Duechting 的压力, KSB 泵的设计已逐步向 Duechting 靠近,但由于 Duechting 的 SiCcast 热浇铸陶瓷技术受专利保护,KSB 不得不绕开 Duechting 的现有技术,去寻找新的陶瓷浇铸技术, 由于开发时间及应用时间有限,目前还无法得知 KSB 所研发陶瓷 的真正效果如何. 虽然 KSB 及 Warman 的泵从本人看来质量不及 Duechting,但 KSB 及 Warman 硬是凭借其强大的泵市场影响及号召力, 在中国的进口脱硫泵市场中杀出了一条血路. 从中国国内的市场占有率来看, KSB 及 Warman 是领先于 Duechting 的. 但我相信:随着国内脱硫设备小时利用率的上升 , 好的设备终究会脱颖而出,而质量较差的设备最终会被打回 原型, 如高转速,高磨损的 Sulzer 泵,气蚀情况严重的 Andritz 泵.

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