(1.四川省自貢工業(yè)泵有限責(zé)任公司，四川自貢，643000；2.西華大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，四川成都，610039)

四川省轉(zhuǎn)移支付項目(2017GZYZF0013)

漿液循環(huán)泵主要運用于發(fā)電廠大型濕法脫硫工序(FGD)，主要將發(fā)電廠燃燒后產(chǎn)生的含硫灰漿在吸收塔中不斷循環(huán)，最終生成石灰石，變廢為寶，減少環(huán)境污染。隨著目前國家對環(huán)境污染治理力度的不斷加強，不論是新上馬的火力發(fā)電站還是已建成的火力發(fā)電站，對廢氣廢灰的處理要求更為苛刻，必須實現(xiàn)零排放。國家對環(huán)境保護(hù)的政策要求增加，使得國內(nèi)眾多的發(fā)電企業(yè)，都在尋求實現(xiàn)零排放的措施。

而在實現(xiàn)零排放的目標(biāo)中，漿液循環(huán)泵是其中最為關(guān)鍵的設(shè)備。其運行的可靠穩(wěn)定性，直接決定企業(yè)零排放的目標(biāo)考核。因此，選擇穩(wěn)定、高效的漿液循環(huán)泵，是各企業(yè)最重要的選擇。

大型漿液循環(huán)泵過流部件為防止受到漿液的腐蝕磨損，常用的防護(hù)措施包括橡膠襯套，包括泵體和后護(hù)板，對于葉輪則采用碳化硅耐磨耐腐涂層進(jìn)行防護(hù)[1]。這樣的防護(hù)措施，在漿液循環(huán)泵的運行過程中，能夠?qū)Ρ玫母鞑糠诌^流部件起到一定的防護(hù)作用。但隨著時間的推移，橡膠襯套老化，必須更換橡膠襯套才可以繼續(xù)運行，然而對于大型的漿液循環(huán)泵，更換橡膠襯套是一項巨大的工程，對于企業(yè)來講，是相當(dāng)?shù)牟粍澦?。對于葉輪，正常的維護(hù)周期為一年，一年以后，必須進(jìn)行葉輪的修補和涂層作業(yè)。增加了更換的成本。

1 漿液循環(huán)泵的防護(hù)措施

1.1 橡膠襯套

目前國內(nèi)對于漿液循環(huán)泵，運用最為普遍的防護(hù)措施當(dāng)屬橡膠襯套。橡膠襯套的主要特點為：具有天然的良好的耐磨蝕性能，且重量輕，成本相對較低。漿液循環(huán)泵中，橡膠襯套主要對象為泵體內(nèi)流道和后護(hù)板過流表面。常用的橡膠襯套材料為：天然橡膠和耐磨耐腐橡膠兩類。

漿液循環(huán)泵采用橡膠襯套對泵體內(nèi)流道和后護(hù)板過流表面進(jìn)行處理，可以使用價格更為便宜的材質(zhì)代替高性能的耐磨防腐材料，減少在泵體和后護(hù)板上的材料成本投入；可以降低泵體或后護(hù)板因漿液的腐蝕磨損損壞帶來的更換成本；可以減少日常維護(hù)成本的投入，泵體內(nèi)流道襯膠正常使用為3年以上，后護(hù)板襯膠正常使用為1年以上。

圖1 泵體和后護(hù)板襯膠

同時，泵體和后護(hù)板采用橡膠襯套也存在著一些嚴(yán)重的問題。如橡膠襯套生產(chǎn)設(shè)備投入較大，工藝要求復(fù)雜；橡膠襯套一旦受到漿液的腐蝕磨損破壞，將快速而嚴(yán)重地破壞襯膠外側(cè)的泵體和后護(hù)板，對安全生產(chǎn)帶來不利影響。

1.2 碳化硅涂層防護(hù)

碳化硅涂層防護(hù)技術(shù)，主要針對已受漿液腐蝕破壞的過流部件進(jìn)行修復(fù)。常用的涂層防護(hù)為碳化硅高分子耐磨防腐材料涂層處理[2]。其施工工藝可靠、穩(wěn)定、技術(shù)成熟。目前，碳化硅高分子耐磨防腐涂層修復(fù)技術(shù)已普遍運用于國內(nèi)火力發(fā)電中的葉輪修復(fù)。經(jīng)碳化硅高分子耐磨防腐材料處理后的受損葉輪，能夠接近達(dá)到原有葉輪的外觀特征和參數(shù)水平，是一種廣泛運用的葉輪修復(fù)技術(shù)。

碳化硅高分子耐磨防腐涂層的特點主要為：即使對于嚴(yán)重磨損腐蝕的葉輪，也具備很好的修復(fù)能力；施工工藝及技術(shù)要求門檻低，用戶可以自行按照施工工藝要求，完成修復(fù)工作。其修復(fù)流程主要包括以下幾個方面：葉輪的立車加工(對配合間隙有精度要求的修復(fù)面)，噴砂處理，表面的清理，陶瓷底劑施工，小顆粒碳化硅施工，立車精加工，打磨休整，動平衡試驗及校正和碳化硅涂層施工。

碳化硅高分子耐磨防腐涂層目前存在的問題主要是：一是修復(fù)成本高，碳化硅高分子耐磨防腐涂層修復(fù)費用大約為6000元/；二是修復(fù)次數(shù)不超過兩次。超過兩次后，修復(fù)后的葉輪已不能恢復(fù)原有的性能參數(shù)，進(jìn)而改變了原有泵運行的性能要求。

1.3 先進(jìn)耐磨防腐材質(zhì)

能夠直接運用于漿液循環(huán)泵工況條件，不對過流部件進(jìn)行任何防護(hù)處理的耐磨防腐材料，主要以Cr30和A49為主[3]。其主要成分見表1所示。高鉻含量和特殊的工藝流程，使得Cr30和A49能夠擁有很強的耐磨防腐特性[4,5]。

圖2 葉輪修復(fù)前后對比

表1 材料化學(xué)成分(wt%)

采用以Cr30和A49為過流部件材質(zhì)的漿液循環(huán)泵，實際運行數(shù)據(jù)表明Cr30擁有更為優(yōu)秀的耐磨防護(hù)能力。

表2 A49和Cr30性能對比

數(shù)據(jù)表明，采用Cr30材質(zhì)作為過流部件的漿液循環(huán)泵，其葉輪維護(hù)周期2.5年以上，泵體為3年以上，遠(yuǎn)高于目前主流的橡膠襯套和碳化硅高分子涂層處理周期。

漿液循環(huán)泵過流部件采用先進(jìn)耐磨防腐材質(zhì)存在的問題主要為一次投入成本高。特別是泵體的材料成本投入較大，遠(yuǎn)高于泵體橡膠襯套。

2 結(jié)語

針對電廠零排放的硬性指標(biāo)要求，漿液循環(huán)泵在電廠脫硫工序中應(yīng)起到?jīng)Q定性的作用。從安全、可靠運行方面考慮，采用先進(jìn)的耐磨防腐材質(zhì)作為過流部件是漿液循環(huán)泵的發(fā)展趨勢；雖然從材料成本投入上遠(yuǎn)大于橡膠襯套，但長期運行能夠平衡初期的材料成本投入。另外，碳化硅高分子耐磨防腐涂層將作為一種對漿液循環(huán)泵可靠運行的補充。