電廠所用泵根據功能分為兩大系統:汽輪機組輔機泵(鍋爐給水泵、前置泵、凝結水泵) 脫硫循環泵(主循環脫硫泵、FGD外圍泵、吸收塔系統)
一、汽輪機組輔機泵
給水泵是向鍋爐輸送高溫高壓的給水設備。在輔機中,給水泵消耗的功率最大,約占機組輸出功率的3%~4%,并且有著很高的技術要求。
隨著機組向大容量、高參數方向發展,對給水泵的結構、性能、運行調節方式以及它的可靠性和經濟性,均提出了越來越高的要求。
1雙殼體圓筒形鍋爐給水泵
目前出口壓力在20MPa以上的超高壓鍋爐給水泵一般都采用雙殼體筒形結構,廣泛應用于300MW以上的大容量機組。
2單殼體多級節段式鍋爐給水泵
主要應用于200MW以下的中、高壓機組和超高壓機組,出口壓力在20MPa以下。
以上兩種鍋爐給水泵采用密封形式分析如下:
填料函的填料用填料套以及填料法蘭壓緊,或者采用機械密封進行軸端密封,并用經過過濾的水來冷卻。由于給水泵揚程很高,高達百米以上(大型給水泵可達千米),因而機械密封的應力很大,在高壓高速水流沖刷下若仍采用普通的不銹鋼,浸蝕將非常嚴重,故機械密封要選用抗蝕、抗沖刷和機械性能良好的材料,如基礎框架采用316或316L精加工而成。
摩擦副采用Tc/Tc ,這種節段式泵的泵體結構簡單,但拆裝麻煩,檢修時間長,另外因為沿軸線水流對泵體四周的加熱不易均勻,所以需要較長的暖泵啟動時間。所用的機械密封要求壽命時間長,對介質溫度變化要求有適當的適應能力。主要注意的泵的汽蝕機械密封的影響。
3前置給水泵
給水泵的轉速較高,為解決汽蝕問題一般都采用前置給水泵,以提高主給水泵進口壓力。前置給水泵密封形式和鍋爐給水泵的密封形式類似,都要考慮汽蝕對機械密封的影響,
4循環水泵
循環水泵的功用是向汽輪機的凝汽器、冷油器和發電機的空氣(氫氣、水)冷卻器等供應冷卻水。發電廠冷卻水用量很大,但壓力一般不高,因此,對循環水泵的要求是大流量、 低揚程,所用機械密封輔助常采用氟醚橡膠或硅橡膠。
5凝結水泵
從結構上可以分為臥式、立式以及立式筒袋式多級凝結水泵。
臥式凝結水泵適用于小容量機組。結構上主要有單級、雙級和帶誘導輪等3種型式。這種泵抗汽蝕性能好,結構緊湊,拆裝容易,檢修方便,結構本身能承受軸向力。
立式凝結水泵。廣泛應用于125~300MW機組,特點是占地面積小,電動機工作環境干燥,但檢修比較困難。
汽輪機組輔機采用的機械密封具有幾個特點:
壓力較大、溫度較高、汽蝕嚴重、腐蝕較為嚴重。所以常用的機械密封機構一般為平衡型,高速泵采用靜止型的,基礎框架常采用304、316或316L,摩擦副材質采用TC/TC或SIC/SIC,硬對硬配對。凝結水泵和鍋爐給水泵的機械密封彈簧采用哈氏合金,輔助密封圈采用氟醚橡膠或硅橡膠。集裝式的比較容易安裝,對人為的安裝誤差降到最小。
二、脫硫循環泵
鍋爐煙氣通過煙道增壓進入吸收塔,吸收塔內的石灰石漿液(CaCO3 +H2O)由漿料循環泵抽送到塔的頂部,通過噴淋霧化裝置與煙氣中SO2 充分對流,反應生成Ca (HSO3 ) 2 ,再被氧化空氣氧化生成CaSO4 ·2H2O 晶體,俗稱石膏。系統中的石灰石漿液輸送泵、石膏漿液排出泵、石膏漿液溢流泵等簡稱為FGD外圍泵。漿料循環泵稱為主循環脫硫泵。
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FGD主循環脫硫泵
現有的脫硫循環泵的故障主要表現在以下幾個方面:
1) 泵材料不能夠滿足輸送介質的特殊要求,導致產品零部件使用壽命達不到指定要求。如介質中的Cl-含量很高,對材料的點蝕非常嚴重,如果材料的配比不當,會導致零件的使用壽命縮短或穿孔而報廢。
2)配套件的壽命不足,主要原因是該系統對脫硫泵的機封要求不能沖洗,如果機封結構設計不合理,會導致機封使用壽命減少,影響泵的整體運行效果和電站的脫硫指標的完成。
3)產品的效率指標不足,脫硫泵對產品的效率要求很嚴格,因為該系統的主要耗電量在該系統的運行泵上,長期的運行,如果效率指標不合格,會造成電站的運行成本費用的增加,用戶對主循環泵的效率指標要求均在85%以上。而且沒有備用泵,所以對機械密封的使用壽命要求比較高。
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FGD外圍泵
外圍泵包括石灰漿液泵、石灰漿循環泵、工藝水泵、廢水泵、廢水循環泵、石膏漿液泵、石膏漿液排出泵、事故漿液泵等。
從結構型式分析了無內沖洗水單端面機械密封、帶壓內沖洗水單端面機械密封、帶阻封液的雙端面機械密封在應用中的各自特點及壽命。
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吸收塔系統
吸收塔主要以攪拌器為主。