脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀VIP专享VIP免费

第十一届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交漉会-351·脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀周立年(许继联华国际环境工程有限责任公司，北京100085)摘要循环泵的汽蚀在湿法脱硫工艺经常出现，但并没有引起重视。本文从汽蚀原理上分析出循环泵汽蚀极容易发生，指出了避免汽蚀现象发生的一些措施。石灰石一石膏法烟气脱硫工艺中，循环泵的工作效率关系到吸收塔内浆液喷淋效果，影响到脱硫效率和耗电量。通常对循环泵的腐蚀和磨蚀比较注意，循环泵的汽蚀现象不容易发现而没有引起足够的重视。我们在脱硫作业中发现循环泵叶轮叶片出现一些坑坑点点损坏现象，循环泵电流下降，脱硫效率降低，经过仔细分析认为是汽蚀作用比较大，同时存在的腐蚀、磨蚀现象，也加重了循环泵叶轮叶片的损坏。为此，我们必须对循环泵的汽蚀作认真的研究，避免或者减轻汽蚀现象的发生。一、汽蚀机理汽蚀现象是当水泵内液体流通时水汽化成汽泡，汽泡再凝结成水的过程中，对水泵流通金属表面的破坏，这种现象称为汽蚀或空蚀。在一个标准大气压时，水加热到100℃会沸腾，产生大量气泡。当容器内压力小于一个标准大气压时，降低一定温度水也会沸腾。例如，当水温在50℃时，水面上的压降到12．3kPa，水会开始汽化而沸腾，当水面上的压力升到大于12．3kPa时，水就会停止汽化沸腾。所以水和汽在温度一定时，通过变化压力可以互相转化。循环泵的运转过程中，泵各处的流速和压力变化巨大，在叶轮进浆处压力最低。这个地方的浆液温度为50℃，当这个地方浆液压力小于或等于12．3kPa时，浆液就会汽化，形成许多细小的汽泡，有些汽泡会附着在叶轮叶片和泵壳内壁上，同时溶解在浆液中的SO：、0：、CI等腐蚀性气体会因为压力降低而逸出，这些气体腐蚀性极强。由于吸收塔内浆液加入了大量的氧化空气，所以吸收塔内是一个充满大量空气汽泡的石膏一石灰石浆液混合液体，在进入循环泵之前，已经充满了气体，更加有利于汽化现象发生。浆液中SO：、0：、CI气体在总压力(气体和汽体)等于101．33kPa时溶解于lOOg水中的气体质量为：S02：6．47g；02：0．0031g；CI：0．459g。浆液中s02、cI气体含量大于02含量，是一种强腐蚀性气体。循环泵叶轮边缘是泵体内压力最低和最高的切换点，浆液中瞬间形成许多蒸汽和气体混合的小气泡，当小气泡随水流到达压力较高区域时，汽泡急剧凝结而消失，同时，汽泡周围的浆液以很高的速度填充汽泡空间。从汽泡产生到消失，时间极短。估计这段时间，如叶轮叶片进口处浆液的相对速度为30m／S，叶轮叶片汽蚀破坏部位与叶片进口边的距离为3cm，汽泡从产生到消失的时间约为0．001S。汽泡在短暂的时间内消失，会产生很强的水锤压强，局部压强可达到200MPa以上，这样高的瞬时冲击压强作用在叶轮叶片上足以使表面上微观裂缝处产生破坏作用。同时，汽泡中的SO：、0：、CI等腐蚀性气体，也会借助汽泡凝结及气体压强而产生的热量，加快叶轮叶片表面的化学腐蚀破坏作用。所以叶轮叶片表面首先出现坑坑点点的“点蚀”损坏现象。·352·“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会(2007)二、循环泵产生汽蚀的现象2．1对循环泵过流部件产生破坏作用汽蚀破坏最严重的是叶轮，及叶轮上的叶片部件，叶轮口环间隙处会产生汽蚀破坏现象。2．2产生噪声和振动汽蚀发生时，会有汽泡的破灭产生的各种频率的噪声，如炒豆子的燥裂声，同时机组会有振动现象。2．3循环泵效率下降循环泵汽蚀严重时，由于浆液中有大量汽泡，实际上改变了浆液的密度，叶片表面充满了汽泡，造成脱流，造成泵实际扬送的充满汽体的浆液，而不是单纯的浆液，使循环泵的功率、扬程和效率均会迅速下降，如图所示：三、汽蚀的界限Pn3．1、泵汽蚀余量NPSH，泵汽蚀余量Ahr是由泵本身的特性决定的，是表示泵本身抗汽蚀性能的参数，与泵本身的设计、制造和泵的使用转速有关。泵的汽蚀余量Ahr越低，说明泵的抗汽蚀性能越好，反之，泵的抗汽蚀性能越差。3．2、装置汽蚀余量NPSH。：装置汽蚀余量是由外界的吸入装置特性决定Q图1汽蚀对特性曲线的影响的，是表示装置汽蚀性能的参数，(例如吸收塔浆液循环泵吸人装置的装置汽蚀余量是由...