先進(jìn)陶瓷脫硫泵與金屬脫硫泵運(yùn)行對比報告.doc

先進(jìn)陶瓷脫硫泵與金屬脫硫泵運(yùn)行對比報告一概述“十二五”期間，水泵制造業(yè)正面臨著重要的發(fā)展機(jī)遇，大型工程相繼付諸實施。我國電廠煙氣脫硫、脫硝、石油化工、煤炭等所用的大型離心泵，其過流部件依然以襯膠或雙相不銹鋼為主，磨損和腐蝕嚴(yán)重，壽命很短，成為制約大型成套裝置安全連續(xù)運(yùn)行的瓶頸，為陶瓷泵的選用創(chuàng)造了良好契機(jī)。為提高泵的使用壽命，國內(nèi)外對耐磨損、耐腐蝕的陶瓷材料應(yīng)用于過流部件做了大量的研究，歐洲先進(jìn)的泵業(yè)制造商已成功實現(xiàn)了陶瓷襯里泵商品化，使用壽命是金屬泵的35倍，保證了生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。因此在泵的性能、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和可靠性上必須有一個很大提高，才能滿足石油化工、煤化工等行業(yè)發(fā)展的需要。目前耐腐蝕泵的材料仍然是大量采用黑色金屬材料、高鎳合金材料，且價格十分昂貴。陶瓷襯里泵不僅僅局限于煙氣脫硫領(lǐng)域，其在燒堿，磷化工，硫酸，煤化工，濕法冶煉等領(lǐng)域也有很廣闊的市場前景。 石化用泵又是石油化工、煤化工等行業(yè)生產(chǎn)使用最多的轉(zhuǎn)動設(shè)備，過去石化生產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)一年(8000小時)停車大檢修一次，現(xiàn)在要求23年或更長時間才能大檢修，以提高石化經(jīng)濟(jì)效益。二國內(nèi)、外產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)對比初始性能對比通過采集泵連續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)過長期對比分析得出以下泵運(yùn)行時間與效率、揚(yáng)程曲線，該曲線能直觀反映出陶瓷泵與金屬泵產(chǎn)品的優(yōu)劣。表一：某用戶金屬泵性能現(xiàn)場記錄單表二：沈陽第一水泵有限責(zé)任公司泵性能現(xiàn)場記錄單表三：產(chǎn)品運(yùn)行使用報告產(chǎn)品運(yùn)行使用報告產(chǎn)品使用單位華能國際電力股份有限公司營口電廠地址產(chǎn)品提供單位沈陽第一水泵有限責(zé)任公司產(chǎn)品名稱型號ACP-TL700-22使用數(shù)量1臺1.產(chǎn)品簡介: ACP-TL700-22型陶瓷襯里泵是針對華能營口電廠二期(2600MW)擴(kuò)建工程煙氣脫硫系統(tǒng)3#塔2#位設(shè)計的漿液循環(huán)泵。泵的過流部件材質(zhì)采用優(yōu)質(zhì)SiC復(fù)合材料。根據(jù)陶瓷材料的特性和陶瓷材料生產(chǎn)的工藝特點，漿液循環(huán)泵葉輪采用優(yōu)質(zhì)陶瓷材料加金屬輪轂制造，既保證了其耐磨、耐腐蝕性，又保證了與軸連接的可靠性。泵體和泵蓋采用優(yōu)質(zhì)陶瓷內(nèi)襯，外用鑄鐵鎧裝，整體性好，安全性好，拆裝方便；該泵選擇適宜的密封和其他配套部件，能滿足工況條件的需要。2.性能參數(shù):流量:8600m/h, 揚(yáng)程:21.3m，轉(zhuǎn)速:595r/min，效率:87%，配帶電機(jī)710kW用戶評價及意見: 沈陽第一水泵有限責(zé)任公司生產(chǎn)的型號為ACP-TL700-22型陶瓷襯里漿液循環(huán)泵，在現(xiàn)場投運(yùn)以來，總體運(yùn)行良好，機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)可靠，振動、噪音性能指標(biāo)完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，完全滿足運(yùn)行工況，各項性能指標(biāo)比較穩(wěn)定。循環(huán)水泵連續(xù)運(yùn)行120天后，對其進(jìn)行驗證拆檢，宏觀檢測葉輪和過流部件流道的腐蝕和磨損量，均符合國家檢測標(biāo)準(zhǔn)要求。 總體來講，該產(chǎn)品可完全滿足脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行要求，替代國外進(jìn)口產(chǎn)品，實現(xiàn)長周期運(yùn)行。三、運(yùn)行可靠性對比1.國內(nèi)、外大型脫硫泵現(xiàn)狀：金屬材料強(qiáng)度高，剛性和韌性好，材質(zhì)種類相對較多。因此，金屬泵的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，尤其是在高揚(yáng)程場合，金屬泵具有無可替代的優(yōu)勢。但是，金屬材料耐腐蝕性、耐磨性差，在輸送腐蝕性并含有固體顆粒的介質(zhì)條件下，金屬泵難以勝任。沈陽第一水泵有限責(zé)任公司：大型陶瓷襯里泵產(chǎn)品研發(fā)成功后，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在某些領(lǐng)域為首創(chuàng)。不僅可以減少大量的材料消耗，降低用戶的運(yùn)行和維護(hù)成本，而且能夠保證整套設(shè)備安全、高效、長壽運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。2.設(shè)計結(jié)構(gòu) 根據(jù)國家統(tǒng)計資料，泵類產(chǎn)品的耗電量約占全國總發(fā)電量的20%，占全國總油耗的5%。因此，加強(qiáng)泵行業(yè)的節(jié)能技術(shù)升級改造工作，已經(jīng)成為當(dāng)前國家節(jié)能工作的重要組成部分。泵的節(jié)能是綜合性的技術(shù)，它涉及泵自身的節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能和使用管理運(yùn)行等各方面。泵自身能量損失可分為水力損失、機(jī)械損失和容積損失。在泵的結(jié)構(gòu)確定后，可以認(rèn)為機(jī)械損失和容積損失基本不變，因此泵自身節(jié)能重點應(yīng)放在減少泵內(nèi)水力損失上。具體措施有以下幾個方面：1）.多年來我們積累了大量的泵水力模型。根據(jù)客戶對泵的參數(shù)要求，設(shè)計計算，選出適宜陶瓷襯里泵的水力模型。結(jié)合水力模型理論研究，利用CFD技術(shù)，采用計算機(jī)輔助流場分析的方法，進(jìn)行了泵進(jìn)水口到出水口和葉片通道在內(nèi)的完整的通流設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化, 使設(shè)計參數(shù)滿足技術(shù)規(guī)格書中規(guī)定的所有要求。2). 一臺高效率泵必須由高工藝水平的制造來保證。為保證泵的設(shè)計性能，首先要提高制造的準(zhǔn)確性。制造廠應(yīng)該努力提高零件鑄造質(zhì)量, 以保證尺寸的精確度和形狀的正確性, 要想盡辦法對泵的流道進(jìn)行打磨,以提高過流部分的表面光潔度, 從而減小對流體的摩擦阻力。其次,減少過流部件的粗糙度以降低泵的水力損失，提高泵的效率。3). 葉輪可以做軸向調(diào)節(jié)，保持葉輪在泵腔中的合理位置，從而保證泵的運(yùn)行始終處于高效穩(wěn)定狀態(tài)。 4). 機(jī)封整體可軸向移動。機(jī)封動環(huán)可軸向移動，機(jī)封靜環(huán)固定在泵殼上，優(yōu)于國外產(chǎn)品機(jī)封靜環(huán)固定在軸承室前端蓋上，可避免調(diào)整后造成機(jī)封徑向跳動，而導(dǎo)致機(jī)封損壞。5).泵設(shè)計采用后拉式結(jié)構(gòu)。檢修時方便葉輪、機(jī)械密封和軸組件的拆裝，無須拆卸整泵。軸承采用浸油潤滑，保證運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。軸承部件由軸承托架和軸承體構(gòu)成，軸承體可在軸承托架上做軸向移動，便于調(diào)節(jié)葉輪的間隙和位置。通過完善泵的三元流場、二相流分析計算方法，改進(jìn)加工工藝，使泵的能效達(dá)到83%89%。四、經(jīng)濟(jì)效益對比先進(jìn)陶瓷脫硫泵是自有專利技術(shù)研發(fā)的新一代的離心泵，其獨(dú)特的耐磨損、耐腐蝕性，不僅具有金屬泵所不及的使用壽命和適應(yīng)能力，而且在電廠煙氣脫硫工藝過程的節(jié)能降耗、減少維護(hù)、降低運(yùn)行費(fèi)用具有極其明顯的優(yōu)勢。1.節(jié)能基于先進(jìn)陶瓷脫硫泵水力特點、制造特點和材料優(yōu)勢，泵效率普遍要高于金屬泵至少2%以上，在保證同樣脫硫效率要求的同時，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性效高于金屬泵，節(jié)電效果明顯。以華能營口電廠600MW電廠運(yùn)行的先進(jìn)陶瓷脫硫泵為例，正常運(yùn)行時電流表顯示記錄要比國外同參數(shù)的泵低1安培。按電廠規(guī)定連續(xù)無故障運(yùn)行8000小時計算，年度節(jié)電可達(dá)12萬KW。一般情況每臺爐設(shè)置4臺漿液循環(huán)泵。如此情況，電廠年度脫硫系統(tǒng)節(jié)電是十分明顯的。更重要的是先進(jìn)陶瓷脫硫泵具有金屬泵不可比擬的優(yōu)勢，即長期運(yùn)行效率無衰減。金屬泵在運(yùn)行后0.5-2.0年，由于磨損和腐蝕導(dǎo)致過流部件的尺寸精度和粗糙度損失，間隙變大，泵效率顯著下降，嚴(yán)重影響脫硫裝置有效運(yùn)轉(zhuǎn)，效率有明顯的衰減。先進(jìn)陶瓷脫硫泵的材料優(yōu)勢恰恰保證泵效率無衰減，對比之下，先進(jìn)陶瓷脫硫泵節(jié)電效果更加明顯。2.長壽命，降低維護(hù)和運(yùn)行成本基于先進(jìn)陶瓷脫硫泵安全運(yùn)行壽命至少要高于金屬泵2-5年以上，意味著延長了脫硫機(jī)組有效使用壽命。金屬泵葉輪使用壽命最短的僅為半年，而其它結(jié)構(gòu)的脫硫泵使用壽命僅在1年半左右。延長脫硫機(jī)組有效使用壽命也就是為電廠創(chuàng)造無形的的經(jīng)濟(jì)效益，它包括了降低維護(hù)和運(yùn)行成本，長效保障安全運(yùn)行等。此項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對于不同容量的機(jī)組是不同的，但是據(jù)調(diào)查得知，一臺脫硫泵維護(hù)和運(yùn)行成本至少在15-20萬元以上。同樣情況，每臺爐設(shè)置4臺漿液循環(huán)泵。如此情況，電廠年度脫硫系統(tǒng)降低維護(hù)和運(yùn)行成本也是十分明顯的。3. 保障安全運(yùn)行和降低勞動強(qiáng)度基于先進(jìn)陶瓷脫硫泵高效率、長壽命，降低維護(hù)和運(yùn)行成本的特點，為電廠安全運(yùn)行給予有效保障，同時明顯地降低保障脫硫系統(tǒng)的勞動強(qiáng)度。4.可以替代進(jìn)口脫硫泵在國外具有成熟的技術(shù)，無論是德國KSB公司、Duechting公司，還是澳大利亞的WARMAN公司，盡管存在不同的缺陷，但是價格昂貴，據(jù)電廠提供的信息，600MW機(jī)組用脫硫泵進(jìn)口價格約30萬美元。先進(jìn)陶瓷脫硫泵經(jīng)在多家電廠運(yùn)行實踐考核，技術(shù)指標(biāo)和脫硫效果完全達(dá)到國外的產(chǎn)品，但是價格僅僅是國外的產(chǎn)品40-60%，完全可以替代進(jìn)口