不同类型的浆液循环泵技术对比分析
2016-01-19霍玉涛
霍玉涛
摘 要:浆液循环泵是热电厂脱硫系统中的关键设备之一。分析了浆液循环泵的基本原理和特点,并通过项目实例分析、对比了国内外浆液循环泵的性能。
关键词:浆液循环泵;热电厂;脱硫系统;技术对比
中图分类号:TM621 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.148
火电厂烟气脱硫工程普遍采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。这一工艺的核心就是吸收塔系统,而浆液循环泵是吸收塔系统的核心标准设备。浆液循环泵的基本运作原理是通过循环吸收塔内的浆液,将烟气中的二氧化硫溶解后排出。随着旁路的取消和废弃排放标准的提高,浆液循环泵在整个系统中起着更加重要的作用。
1 浆液循环泵的分类和特点
浆液循环泵作为泵类产品,由于其自身流量大、压头偏低的特点,一般为卧式离心渣浆泵。按照泵的材质,可将泵分为金属泵、衬胶泵和陶瓷泵三种。
1.1 金属浆液循环泵
进口金属浆液循环泵的生产厂家主要有德国KSB、瑞士Sulzer和奥地利Andritz等,国内金属浆液循环泵的生产厂家主要有襄阳五二五和石家庄工业泵厂。金属浆液循环泵过流部件采用金属材质,耐腐抗磨性能不如陶瓷泵,其中,瑞士Sulzer生产的浆液泵由于转速过高,磨损较为严重;德国KSB生产的泵除叶轮之外的其他过流部件已经陶瓷化(从2004-12起,KSB生产的泵蜗壳开始内衬陶瓷),但其金属叶轮出现磨损的情况仍然很普遍;奥地利Andritz采用的是开式叶轮,磨损情况也很普遍。
1.2 衬胶浆液循环泵
进口衬胶浆液循环泵的生产厂家主要是澳大利亚Warman,国内衬胶浆液循环泵的生产厂家主要有石家庄强大。
衬胶浆液循环泵采用叶轮衬胶,在经过石灰浆液的磨损后,胶体会脱落,导致吸收塔喷淋层的喷嘴堵塞,加上胶体使用寿命短、可靠性较低,衬胶制造设备要求专用,因此大型泵制造的难度很大。
1.3 陶瓷浆液循环泵
陶瓷浆液循环泵的生产厂家主要是德国Duechting,其主要特点是所有浆液泵的过流部件全部为热浇铸陶瓷,包括叶轮整体和涡壳内衬,耐腐抗磨性能高。
2 不同类型的浆液循环泵的技术对比
2.1 进口浆液循环泵的技术对比分析
2.1.1 项目A
该项目分析、对比的是流量同为8 200 m3/h,扬程同为24.8 MLC、22.8 MLC、20.8 MLC和18.8 MLC的KSB厂家和DUECHTING厂家的浆液循环泵,分别是DUECHYING的KWPKC 800-934浆液循环泵和KSB的MCC 800-950 Ⅱ浆液循环泵。两个型号浆液循环泵的叶轮直径和泵口径相同。
效率对比:KWPKC 800-934的效率较高,但两者轴功率相差不大。
泵质量对比:KWPKC 800-934的质量较大。
泵转速对比:KWPKC 800-934的转速较高。
减速机对比:KWPKC 800-934采用的是弗兰德减速机,无需油泵;MCC 800-950 Ⅱ采用的是SEW减速机,需要油泵。
总的来说,在本项目中,MCC 800-950 Ⅱ的转速较低、质量较小,综合参数较好,所以本项目采用了MCC 800-950 Ⅱ型号的浆液循环泵。
2.1.2 项目B
该项目分析、对比的是流量同为13 000 m3/h,扬程同为25.9 MLC、23.9 MLC、21.9 MLC和19.9 MLC的安德里茨厂家和DUECHTING厂家的浆液循环泵,分别是安德里茨的KS900-1200SH浆液循环泵和DUECHTING的MCC 800-1070I浆液循环泵。
效率对比:MCC 800-1070I的效率较高,且轴功率小、电耗较少。
减速机对比:MCC 800-1070I采用的是弗兰德减速机,无需油泵;KS900-1200SH采用的是SEW减速机,需要油泵。
泵质量对比:KS900-1200SH的质量为11.2 t,MCC 800-1070I的质量为9.9 t。
泵转速对比:KS900-1200SH的转速较高。
叶轮直径对比:KS900-1200SH的叶轮直径为1 200 mm,MCC 800-1070I的叶轮直径为1 070 mm。
口径对比:KS900-1200SH的口径为DN900,MCC 800-1070I的口径为DN800。
初装润滑油量对比:KS900-1200SH的初装润滑油量为106 L,MCC 800-1070I的初装润滑油量为120 L。
总体来说,本项目中,MCC 800-1070I的效率较高、转速较低、质量较小,而且两个泵的电机功率相同,MCC 800-1070I的初装润滑油量较大,所以MCC 800-1070I的综合指标参数相对较好。在本项目中,业主采用了MCC 800-1070I型号的浆液循环泵。
2.1.3 进口浆液循环泵技术分析结果
通过上述比较,从参数来看,在流量低于13 000 m3/h的泵型中,KSB厂家的MCC 800-950 Ⅱ性能参数最优,而DUECHTING厂家生产的KWPKC 800-934最耐磨,所以在流量小于13 000 m3/h的EPC项目中,推荐使用KSB厂家的产品;在流量大于13 000 m3/h的项目中,推荐使用DUECHTING厂家的产品。在BOT项目中,要具体项目具体对待,当两个产品的电耗相差不大时,可以考虑采用DUECHTING厂家的产品。
2.2 国内外浆液循环泵的技术对比分析
2.2.1 项目D
近期,正在执行的永济BOT项目正处于前期询价阶段。该项目分析、对比的是流量同为8 800 m3/h,扬程同为26 MLC、24 MLC、22 MLC、20 MLC和18 MLC的KSB厂家和襄阳五二五厂家的浆液循环泵,分别为KSB的KWPKC 800-939浆液循环泵和襄阳五二五厂家的LC700/900 Ⅱ浆液循环泵。
效率对比:KWPKC 800-939的效率较高,轴功率低,而且两者相差较大;电机功率小。
泵转速对比:KWPKC 800-939的转速较高。
口径对比:KWPKC 800-939的口径为DN800,LC700/900 Ⅱ的口径为DN700。
总体来说,KWPKC 800-939的效率较高,电机功率较小,综合参数相对较好。
在本项目中,进口泵的性能参数整体优于国产泵,进口泵的效率高、电机功率和轴功率低,且泵型偏小、转速普遍都比国产泵高。在所有厂家中,KSB生产的泵质量最小,DUECHTING生产的泵电机功率最小、性能参数最优。在国内厂家中,石家庄强大的泵选型最小,国内三个厂家生产的泵在效率、轴功率、电机功率、转速等方面几乎相同。经过综合比较,襄阳五二五厂家生产的泵综合指标最好,所以在本项目中,最终选用了襄阳五二五生产的泵。
2.2.2 进口和国内浆液循环泵技术分析结果
经过综合比较,进口泵的性能要高于国产泵,而且优势比较明显,主要体现在效率、轴功率、电机功率和泵选型等方面,同时,进口泵转速普遍比国产泵高,所以在BOT项目中,可以考虑采用进口产品。
2.3 综合分析
2.3.1 泵效率
进口泵的效率明显高于国产泵。石家庄强大与襄阳五二五所生产的泵在每个项目中的效率不同,石家庄强大在选型上普遍偏小,即便在效率高时,也在电机选择上看不出来优势来,反而在效率偏低时,电机功率选型方面存在明显的劣势,可见石家庄工业泵厂整体效率偏低。
2.3.2 部件寿命
襄阳五二五:泵壳寿命30 000 h,叶轮寿命20 000 h;
石家庄强大:泵壳寿命50 000 h,叶轮寿命30 000 h。
从部件寿命来看,石家庄强大的优势比较明显,但是石家庄强大采用的是衬胶泵,内衬橡胶基本每隔2年就要更换一次,维护工作量相对较大,成本较高。
2.3.3 冷却水
对于冷却水,石家庄强大机封水提供的数据几乎全部为1.8 t/h,石家庄工业泵厂机封水量与石家庄强大差不多,机封水为1~3 t/h不等。襄阳五二五针对不同的泵型提出了不同的机封水耗量。总体来说,襄阳五二五的机封水耗量最低。
2.3.4 润滑油
各型号泵的润滑油用量基本相当。
2.3.5 其他问题
本文所述几种国产浆液循环泵在最大检修件起吊质量、设备占地面积和设备荷载方面的差异极小,一般可以视为基本一致。
3 结论
在国外浆液循环泵生产厂家中,KSB生产的泵效率普遍都比DUECHTING生产的泵高,但两者的轴功率相差不大。KSB生产的泵的电机功率相对较小、泵体尺寸较小,而DUECHTING生产的泵材质比较耐磨。
在进口循环泵厂家中,KSB和DUECHTING各有优势——KSB生产的泵较为轻巧,效率较高;DUECHTING生产的泵材质比较耐磨。当流量小于13 000 m3/h时,KSB生产的泵综合指标最好,DUECHTING次之,Warman最差;当流量大于13 000 m3/h时,DUECHTING生产的泵综合指标最好,KSB次之,Warman最差。
在国产循环泵厂家中,从上述参数比较以及长期以来的配合模式来看,襄阳五二五的配合模式较好,售后配合也较积极;五二五生产的泵综合指标最好,石家庄强大次之,石家庄工业泵厂最差。
参考文献
[1]田赣兰.浆液循环泵进口滤网设计选型与维护[J].现代商贸工业,2013(21).
〔编辑:王霞〕