摘要：目前我国的大型火力发电厂的脱硫方式一般采用石灰石－石膏湿法脱硫。在目前环保形势日益严峻的今天保证好机组脱硫效率是一个发电厂是否正常生产的关键因素。这其中浆液循环泵的叶轮、叶片的好坏直接影响脱硫的效率，因此预防浆液循环泵的损坏和故障后及时的处理就显得尤为重要；本文结合目前我厂实际针对浆液循环泵叶轮损坏及造成的危害；损坏的原因分析和损坏后的故障处理进行逐一介绍。
关键词：燃煤锅炉；浆液循环泵；浆液的PH值
一、引言
我厂脱硫是采用石灰石－石膏湿法脱硫技术是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经球磨机磨碎后细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，液循环泵将浆液打到塔顶部通过喷嘴浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。
在提高烟尘脱硫设备的经济性和SO2脱除效率的过程中，浆液循环泵作为石灰石---石膏湿法烟气脱硫装置中的关键设备，其作用是向喷淋装置不间断提供浆液，实现在吸收塔中吸收脱除烟气中的SO2。循环泵的性能对脱硫反应液气比和系统电耗有显著的影响，并会最终影响脱硫效率。
浆液循环泵叶轮在运转的过程中处于易腐蚀的环境，系统内循环流动的主要是腐蚀性的浆液及其他杂质。这些流体给叶片带来强烈的磨损和腐蚀，给泵的长期可靠运行带来很大的影响，在长时间的运行中使叶轮腐蚀损坏，由于浆液起泡或浆液循环泵入口滤网堵塞，都有可能造成浆液循环泵发生汽蚀现象，损坏叶轮及泵体，造成浆液循环泵故障，严重影响整个脱硫系统的安全经济运行。
二、浆液循环泵叶轮损坏及造成的危害有
1、叶轮损坏将增加脱硫系统的检修费用。虽然脱硫循泵目前已实现国产化，但其价格仍然较高，大部分的叶轮损坏后无法修复或修复费用较高，大大的增加了系统的检修费用。
2、浆液循环泵的出力降低，致使浆液循环泵给浆量减少，脱硫反应液气比降低，脱硫效率下降，同时要满足脱硫系统的运行指标要求，不得不增加浆液循环泵的投入数量，系统的能耗将大大攀升。
3、随着泵体及叶轮的损坏程度的加剧，浆液会在泵入口处沉积，增加了塔内结垢、腐蚀的风险，同时泵体及管道的振动也会加剧，系统安全运行降低。
三、浆液循环泵叶轮损坏原因分析
1、输送介质的磨损、腐蚀。在整个FGD系统中浆液循环泵输送的介质主要是石灰石浆液或石膏浆液，浆液中含有高浓度的CL-，在出口出叶片部位腐蚀磨损严重，呈刀刃形，发生切割状痕迹。浆液中固体粒子流动在循环泵叶轮表面形成划痕，并出现大量大小不等的凹坑。
2、浆液循环泵的冲蚀磨损。介质速度是影响循环泵叶轮磨损的主要原因之一。叶轮进口处到出口处介质速度逐渐增加，到出口处时已接近蜗壳内速度，此时介质中的固体颗粒对叶片的冲蚀磨损最为严重。后壁面介质浓度在叶片靠近介质入口处较大，而此部分的介质速度也较大，所以进口处叶片尤其是靠近后壁面处磨损情况比较严重。
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3、磨损与腐蚀交互作用。磨损加速腐蚀，大多数耐腐蚀金属都有耐腐蚀膜，而在磨损的过程中，表面膜将受到不同程度的破坏，使金属裸露出新鲜表面，而对于依赖保护膜耐腐蚀而在所处的介质中愈合能力又较差的金属，腐蚀速度迅速增加。腐蚀加速磨损，叶轮处于酸性腐蚀介质中，磨损率是其干态下的数倍。湿态腐蚀磨损并非是纯磨损与纯腐蚀的简单叠加，而是具有交互加速作用的复杂过程。
4、设计的不合理。泵的设计流量过大，造成泵实际运行工况严重偏离设计工况，产生汽蚀现象。循环泵运行时，其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后处）因滤网堵塞等原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡。当含有大量气泡的液体通过叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧缩小以致破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空隙，在此瞬间产生强烈的水击作用。汽蚀冲击波的能量足以把金属锤成细粒，此时金属表面呈现海绵状，加之磨损腐蚀导致叶轮表面的凹坑，此点便成为新气泡形成的核心，从而加速了叶轮材料的流失。喷淋系统的设计不合理导致浆液倒灌，在循环泵停用保养时浆液倒灌回循泵底部，造成底部板结，循环泵卡死，启动时会导致叶轮磨损加严重，循泵减速机齿轮打齿及链接螺栓、膜片、短接、轴承损坏。
四、故障处理
防止腐蚀的方法。严格控制吸收塔浆液系统的PH值，确保系统PH值在5-5.5的范围内；确保PH计测量的可靠性；确保吸收塔供浆系统的可靠性、稳定性及准确性；确保球磨机系统出料石灰石粉的细度，保证化学反应的顺利进行；确保氧化空气系统的可靠投入障碍CaSO3氧化成CaSO4，导致PH值的降低。
冲蚀磨损的防护。严格控制石灰石来料的品质，颗粒的大小要符合要求，避免大量的泥土进入系统。确保CaO的含量不小于50%，控制SiO2大量积存在系统内，造成对叶轮的异常磨损。严格控制吸收塔内的石膏浆液密度，杜绝浆液密度在1200kg/m3以上脱水。尽可能的采用低转速的循环泵运行，在确保脱硫效率的前提下，采用低转速的浆液循环泵可以减轻对叶轮的磨损。
汽蚀的防护。在保证脱硫效率的前提下，控制进入吸收塔的氧化空气量，防止塔内浆液携带大量的空气进入到循环泵内，加速对叶轮的汽蚀冲击。及时的清理浆液循环泵入口滤网，修复更换破损的衬胶管道及吸收塔内防腐层的附着物，防止滤网堵塞；及时排出系统内的有害物质，防止塔内浆液中有害成分浓度过高，结晶析出并附着在入口滤网上，堵塞滤网孔洞。
叶轮材质的选择。由于叶轮运行环境非常恶劣，所以叶轮材质是否恰当将直接关系到其使用寿命和运行的可靠性。必须选择耐腐蚀性和耐磨损性的材料。如选择材料中加入Ni和Cu元素提高抗氯离子腐蚀的性能；提高含碳量降低铬含量，可提高材料的硬度等等。
五，结束语
总而言之，随着烟气排放问题的不断加剧，环保法律也变得越来越严格。所以现阶段应该考虑怎么从根源上预防浆液循环叶轮的损坏，规范运行人员的操作习惯，这是我们运行调整的基本任务。但是因现场原材料和制浆设备的不确定性，单靠运行人员预防换不够，所以我还需对叶轮材料的研究，找到合适的替代品。
参考文献
[1]《纳雍电厂脱硫检修规程》.
[2]《液循环泵现场使用说明书》.
论文作者:申军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/6
标签：浆液论文; 叶轮论文; 磨损论文; 循环泵论文; 系统论文; 介质论文; 石灰石论文; 《电力设备》2019年第15期论文;