第三節(jié)　吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備

吸收塔系統(tǒng)是濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的核心部分，是脫硫反應(yīng)的場所，在其中完成對(duì)有害氣體的吸收過程。主要設(shè)備有吸收塔本體、吸收塔攪拌設(shè)備、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、氧化空氣分配裝置、漿液噴淋裝置、噴嘴、除霧器等。

吸收塔通常分為三個(gè)區(qū)：氣體區(qū)域、氣體液體混合區(qū)域和液體區(qū)域。SO₂的吸收與脫硫產(chǎn)物——亞硫酸鈣的氧化均在吸收塔內(nèi)完成的。圖2-26所示為吸收塔安裝示意圖，圖2-27所示為吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

一、吸收塔

濕法脫硫吸收塔有許多種結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同氣液接觸方式，脫硫塔可以分為噴淋塔、填料塔、鼓泡塔和液柱塔等，其中噴淋塔具有效率高、阻力小、可用率高等優(yōu)點(diǎn)。火電廠煙氣中SO₂濃度較低，適合選用噴淋塔。目前，噴淋塔是濕式石灰石FGD工藝中的主導(dǎo)塔型。

（一）吸收塔的幾種典型類型

1.噴淋吸收塔

噴淋塔是氣液反應(yīng)工程中的常用設(shè)備，用于脫硫工程的噴淋吸收塔如圖2-28所示，石灰石漿液通過循環(huán)泵送至塔中不同高度布置的噴淋層噴嘴。噴嘴是用耐磨材料制成的。漿液從噴嘴向下噴出形成分散的小液滴并往下掉落，同時(shí)，煙氣逆流向上流動(dòng)，在此期間，氣液充分接觸并對(duì)二氧化硫進(jìn)行洗滌。工藝上要求噴嘴在滿足霧化細(xì)度的條件下盡量降低壓損，同時(shí)噴出的霧能覆蓋整個(gè)吸收塔截面，以達(dá)到吸收的穩(wěn)定性和均勻性。在塔底一般布置氧化池，用專門的氧化風(fēng)機(jī)往里面鼓空氣，而除霧器則布置在煙氣出口之前的位置。在煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展過程中，噴淋塔是最早采用的脫硫反應(yīng)裝置。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠形成較大的氣液接觸面積，系統(tǒng)的液氣比較小。但是，為了保證良好的霧化效果，漿液噴射形成均勻微小的液滴，循環(huán)泵必須提供足夠的壓力，漿液中脫硫劑顆粒的尺寸也不能太大，否則噴頭容易被堵塞。這就要求脫硫劑在磨制過程中必須達(dá)到一定的顆粒度（250目左右）。因此，該裝置對(duì)脫硫劑在磨制過程以及循環(huán)泵的性能要求都比較高。

2.脈沖懸浮吸收塔

吸收系統(tǒng)主要由吸收塔、吸收塔循環(huán)泵（ARP）、脈沖懸浮泵和吸收區(qū)集水坑及其相關(guān)的配套設(shè)備組成。脈沖懸浮吸收塔塔體部分的主要部件有：吸收塔入口煙道、噴淋層、除霧器及沖洗水管。脈沖懸浮吸收塔漿池內(nèi)的主要部件有：排放管和溢流管、脈沖懸浮噴管、池分離器、氧化空氣管以及與罐體相連接的泵吸入口濾網(wǎng)。脈沖懸浮吸收塔如圖2-29所示。圖2-30所示為脈沖懸浮吸收塔內(nèi)部照片。

3.鼓泡吸收塔

噴射鼓泡脫硫反應(yīng)塔（jet bubble reactor，JBR）屬于鼓泡反應(yīng)器，反應(yīng)器的核心區(qū)為射流沸騰反應(yīng)器，如圖2-31所示。反應(yīng)器常常布置在鍋爐除塵器之后，煙氣經(jīng)過特殊的氣體分配設(shè)備，垂直鼓入脫硫劑漿液面以下，形成兩相射流后產(chǎn)生沸騰狀氣泡并浮出漿液。在此過程中煙氣中的SO₂與漿液充分接觸反應(yīng)生成亞硫酸鈣，氧化空氣從鼓泡反應(yīng)器的底部進(jìn)入，經(jīng)分配管均勻分配到漿液中，使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣。該工藝對(duì)煙氣含塵量的要求較低，在高粉塵濃度條件下，也能夠較好地運(yùn)行并獲得較高的脫硫率。

該裝置比以上各種脫硫塔省略了再循環(huán)泵、噴嘴，將氧化區(qū)和脫硫反應(yīng)區(qū)整合在一起，整個(gè)設(shè)計(jì)較為簡潔，降低了投資成本。同時(shí)，氣相高度分散在液相當(dāng)中，具有較大的液體持有量和接觸面，傳質(zhì)和傳熱效率高。但是，液相內(nèi)部有較大的返混，而且該工藝的系統(tǒng)阻力相對(duì)較大，反應(yīng)器的占地面積也比其他方法大。

4.液柱吸收塔

液柱脫硫反應(yīng)塔的結(jié)構(gòu)如圖2-32所示。煙氣從脫硫反應(yīng)塔的下部徑向進(jìn)入反應(yīng)塔，煙氣在上升的過程中與脫硫劑循環(huán)液相接觸，其中的SO₂與脫硫劑發(fā)生反應(yīng)而除去。脫硫后的煙氣經(jīng)過高效除霧器，除去其中的液滴和細(xì)小漿滴，然后從脫硫反應(yīng)塔排出，進(jìn)入氣-氣交換器或煙囪。脫硫劑循環(huán)液由布置在煙氣入口下面的噴嘴向上噴射，液柱在達(dá)到最高點(diǎn)后散開并下落。在漿液噴上落下的過程中，能夠形成高效率的氣液接觸，和鼓泡塔一樣，該方法對(duì)煙氣含塵濃度要求不高，而且方法本身還具有比較高的粉塵脫除率。當(dāng)用戶要求保證石膏副產(chǎn)物的純度時(shí)，則需要和高效除塵器相搭配。由于液柱塔采用了空塔液柱噴射方式，噴頭孔徑大，不易堵塞，而且系統(tǒng)能夠在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，因此對(duì)控制水平和脫硫劑粒度要求不高。

5.格柵吸收塔

脫硫塔最初的填料塔形式為湍球塔（turbulent bed contactor，TBC），使用聚乙烯球或泡沫球作為填料，環(huán)雜堆放，由于磨損腐蝕以及耐熱性的原因，填料常常被破壞并堵塞漿液輸運(yùn)管道，系統(tǒng)無法長期穩(wěn)定運(yùn)行。近年來，濕法脫硫填料塔采用特殊的格柵作為填料，因此這種塔也稱為格柵塔（grid tower），將規(guī)則的填料整齊地排放。

圖2-33所示為典型的順流式格柵脫硫反應(yīng)塔。塔頂噴淋裝置將脫硫漿液均勻地噴灑在格柵頂部，然后自塔頂淋在格柵表面上并逐漸下流，這樣能夠形成比較穩(wěn)定的液膜。氣體通過各填料之間的空隙下降與液體作連續(xù)的順流接觸，二氧化硫不斷地被溶解吸收，處理過的煙氣從塔底氧化池上經(jīng)過，然后進(jìn)入除霧器。

格柵塔要求脫硫漿液能夠比較均勻地分布于填料之上，在格柵表面上的降膜過程要求連續(xù)均勻。格柵必須具有較大的比表面積，較高的空隙率，較強(qiáng)的耐腐蝕性，較好的強(qiáng)度，以及良好的可濕潤性，價(jià)格不能太昂貴。和噴淋塔一樣，格柵塔也要求脫硫劑具有一定的顆粒度（250目左右）。在目前的應(yīng)用中，填料中的結(jié)垢堵塞問題還未徹底解決，該系統(tǒng)需要較高的自控能力，保證整個(gè)反應(yīng)在合適的狀態(tài)下運(yùn)行，以盡量降低結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）吸收塔布置

吸收塔本體為鋼制，是脫硫裝置的核心設(shè)備，包括預(yù)埋件、底部支撐梁、底板、壁板、中間支撐和塔頂。它的作用有兩個(gè)：一個(gè)是對(duì)煙氣二氧化硫進(jìn)行脫除，一個(gè)是使脫硫生成物變成合格石膏晶體。

由于塔體內(nèi)直接接觸弱酸漿液，必須采取防腐措施。一般采用橡膠、玻璃鱗片或耐腐鋼壁紙進(jìn)行內(nèi)襯防腐處理。在煙氣溫度高于175℃情況下，可能損壞吸收塔防腐設(shè)備，F(xiàn)GD裝置切入旁路運(yùn)行，以保護(hù)吸收塔等設(shè)備，確保鍋爐機(jī)組安全運(yùn)行。圖2-34所示為吸收塔外觀。

二、噴淋層系統(tǒng)設(shè)備

噴淋層系統(tǒng)包括噴淋層組件及噴嘴。一個(gè)噴淋層由帶連接支管的母管制漿液分布管道和噴嘴組成，噴淋層組件及噴嘴的布置設(shè)計(jì)成均勻覆蓋吸收塔的橫截面，并達(dá)到要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收漿液與煙氣充分接觸。

（一）噴淋管道

噴淋管道用于把漿液均勻分布在各噴嘴，使噴出的液滴完全、均勻地覆蓋吸收塔的整個(gè)截面，而且盡可能減少沿塔壁流淌的漿液量和降低噴射漿液對(duì)塔壁的直接沖刷磨損。噴淋管道最重要的設(shè)計(jì)是管道層數(shù)（高度）以及母管之間的垂直距離。這些因素影響塔的總高度，而塔高是投資成本中的關(guān)鍵組成部分。在吸收塔外，噴淋管道與循環(huán)漿液管道法蘭連接。圖2-35所示為正在運(yùn)行中的噴淋管道。

對(duì)于石灰石工藝，噴淋空塔典型設(shè)計(jì)噴淋層是3～6層，交錯(cuò)布置，覆蓋率達(dá)200%～300%。圖2-36所示為常見噴淋層的布置。通常每層布置一個(gè)噴淋管網(wǎng)，每層應(yīng)裝有足夠多的噴嘴，并盡量減少連接噴嘴的管道長度。第一層或稱最下層噴管以及多孔托盤距入口煙道頂部必須有足夠的高度，這一高度一般大約是2～3m。這樣可以使得噴出的漿液能有效地接觸進(jìn)入塔內(nèi)的煙氣，并避免過多的漿液帶進(jìn)入口煙道。每層噴管以及最下層噴管與多孔托盤之間應(yīng)相隔大約1～2m。最上層的噴淋管網(wǎng)與除霧器底部至少應(yīng)有2m的距離。當(dāng)煙氣流量和SO₂濃度高時(shí)可取上述范圍值上限。

確保噴淋管道具有高霧化效果的條件如下：

①各層的噴嘴布置完全一樣；

②重疊部分高達(dá)200%～300%；

③各層噴嘴是交錯(cuò)布置的；

④避免沖擊吸收塔墻壁以及鄰近的噴嘴。

噴淋支管道與噴嘴之間的聯(lián)結(jié)有法蘭聯(lián)結(jié)和粘接兩種方式，基于造價(jià)考慮，一般采用粘接方式。

（二）噴嘴

1.噴嘴的作用及分類

噴嘴是將循環(huán)漿泵供上來的漿液進(jìn)行霧化，在煙氣反應(yīng)區(qū)形成霧柱，最大限度地捕捉SO₂。

噴嘴是由一個(gè)方向朝下或上下兩個(gè)方向的噴淋錐體。根據(jù)噴嘴的噴射形式可分為螺旋噴嘴、單噴嘴、雙噴嘴等。圖2-37所示為單噴嘴的型式。圖2-38所示為雙噴嘴。

FGD系統(tǒng)中在不同的位置都會(huì)用到噴嘴，如：吸收塔漿液噴淋噴嘴；填料吸收塔漿液噴嘴；除霧器沖洗噴嘴；石膏餅沖洗噴嘴；煙氣事故冷卻噴嘴。

這些噴嘴還可以按照其流形進(jìn)一步分類，見表2-1噴嘴流形和使用條件。

2.噴嘴的固定方法

通常有三種方法將噴嘴固定在噴嘴座上：螺紋連接、法蘭連接、粘接連接。

（1）螺紋連接　通常用在除霧器沖洗、石膏餅沖洗和煙氣事故冷卻等小噴嘴上，很少用在較大的吸收塔循環(huán)漿液噴嘴上。采用螺紋連接時(shí)，通常噴嘴上是公螺紋，噴嘴座是母螺紋。

（2）法蘭連接　采用螺紋將噴嘴和噴嘴座上的法蘭連接起來，它是吸收塔循環(huán)漿液噴嘴最常用的連接方法。如圖2-39所示即為法蘭連接噴嘴。通常，每對(duì)法蘭用四個(gè)螺栓連接。由于吸收塔內(nèi)腐蝕的環(huán)境，所以需要采用鎳基合金螺栓、墊圈和螺母。

（3）粘接連接　以前不采用粘接方式將噴嘴永久固定在噴淋管上，是因?yàn)檫@種連接方式使更換噴嘴很困難。但是，近年通過噴嘴材料和設(shè)計(jì)的改進(jìn)，噴嘴已很少需要更換。國內(nèi)外已有一些電廠的FGD吸收塔成功采用了粘接方式，如圖2-40所示。雖然在更換噴嘴過程中有些麻煩，需要從噴管與噴嘴的黏合面鋸開噴嘴，打磨平噴管的外纏繞黏合層，再重新粘接新噴嘴，但粘接固定的總價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他幾種方法。粘接材料可采用添加耐磨填料的乙烯基酯鱗片樹脂，并用玻璃纖維布增強(qiáng)，粘接噴嘴方式是，將噴管擺放水平，使噴管和噴嘴入口管內(nèi)徑對(duì)齊，調(diào)整噴嘴使噴嘴上沿保持水平，然后用樹脂膠泥和玻纖布在管外纏繞粘接。

3.噴嘴的材料

噴嘴中局部流速特別高，磨損非常嚴(yán)重，有些噴嘴所處的環(huán)境腐蝕性很強(qiáng)。因此，應(yīng)根據(jù)不同的工作環(huán)境和工作特點(diǎn)采用不同材料的噴嘴。最常用的材料有合金鋼、陶瓷和其他非金屬材料。

（1）合金鋼

合金鋼噴嘴一般適用于噴水，如除霧器沖洗和吸收塔入口事故冷卻噴水。噴嘴合金鋼的防腐性能至少應(yīng)當(dāng)與安裝噴嘴位置的其他金屬材料相同。300系列不銹鋼一般適合除霧器沖洗噴嘴。吸收塔入口事故冷卻噴嘴則需要采用防腐鎳基合金。個(gè)別也有把合金鋼用于漿液噴嘴的，但是，經(jīng)驗(yàn)表明隨著漿液顆粒物尺寸和濃度的增加，合金鋼噴嘴的使用壽命迅速降低。例如，石灰石粒度從90%小于44μm（325目）增加到90%小于149μm（100目），會(huì)使噴嘴的壽命降低90%。

（2）陶瓷

燒結(jié)碳化硅或者燒結(jié)氧化鋁陶瓷噴嘴特別能耐受脫硫漿液的沖刷磨損和腐蝕，是目前吸收塔噴嘴最常用的材料。然而，這種噴嘴很脆，在清除堵塞時(shí)常易破碎，噴嘴從1m高的地方掉下去就會(huì)被打碎。這種噴嘴，包括法蘭，可以完全由陶瓷制作。但在安裝過程中上緊螺栓時(shí)易將法蘭損壞，所以陶瓷噴嘴常常用合金鋼或者玻璃鋼（FRP）做法蘭。陶瓷噴嘴不應(yīng)采用螺栓連接，這種連接方法在拆除過程中很容易損壞噴嘴。粘接固定具有損壞量小和造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，所以在很多脫硫機(jī)組中都采用粘接固定。

（3）其他非金屬材料

用作噴嘴的非金屬材料還有聚氨酯、聚四氟乙烯、聚丙烯和玻璃鋼（FRP）。

有些脫硫系統(tǒng)中曾采用耐磨聚氨酯作為吸收塔循環(huán)漿液噴嘴。這種噴嘴與陶瓷噴嘴相比不容易破碎，但是耐磨性較差，在煙氣溫度較高時(shí)會(huì)損壞。噴嘴法蘭可以采用玻璃鋼（FRP）或者防腐合金鋼。

聚四氟乙烯、聚丙烯和玻璃鋼（FRP）噴嘴也缺乏令人滿意的耐磨性，所以不能用吸收塔循環(huán)漿液噴嘴，它們常用作除霧器沖洗噴嘴。

三、除霧器（ME）

（一）除霧器的作用

濕法脫硫吸收塔在運(yùn)行過程中，易產(chǎn)生粒徑為10～60μm的“霧”，“霧” 不僅含有水分，還溶有硫酸、硫酸鹽、二氧化硫等，同時(shí)也造成風(fēng)機(jī)、熱交換器及煙道的玷污和嚴(yán)重腐蝕，因此，濕法脫硫工藝上對(duì)吸收設(shè)備提出除霧的要求，被凈化的氣體在離開吸收塔之前需要除霧器進(jìn)行除霧。

脫硫除霧器起到了將水分與硫酸、硫酸鹽和二氧化硫分離的作用。脫硫除霧器的應(yīng)用能減少酸性物質(zhì)對(duì)風(fēng)機(jī)、熱交換器、煙道的腐蝕與損壞，對(duì)周圍環(huán)境也起到了重要的保護(hù)作用。

（二）除霧器的工作原理

脫硫除霧器是以重力作用和慣性作用為工作原理。脫硫除霧器的結(jié)構(gòu)中設(shè)有彎曲的煙氣通道，當(dāng)煙氣以一定的速度通過彎曲通道部分時(shí)，煙氣會(huì)被迫快速、連續(xù)地改變自己的運(yùn)行方向，煙氣中的霧滴會(huì)在慣性和離心力的作用下，被甩到脫硫除霧器的葉片上。

脫硫除霧器葉片上的霧滴聚集量隨著煙氣的通過不斷增加，最后霧滴匯集成霧滴流，在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，下落到漿液池內(nèi)，而氣體則順著通道運(yùn)動(dòng)出脫硫除霧器，這樣就完成了霧滴和氣體的分離。

吸收塔一般設(shè)兩級(jí)除霧器，布置于吸收塔頂部最后一個(gè)噴淋組件的上部。煙氣穿過循環(huán)漿液噴淋層后，再連續(xù)流經(jīng)兩級(jí)除霧器除去所含漿液的霧滴。為避免除霧器堵塞，配有除霧器沖洗系統(tǒng)。煙氣通過兩級(jí)除霧后，其攜帶水滴含量要求低于75mg/m³（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（三）除霧器種類

①目前常用的除霧器分為兩種：平板式除霧器，如圖2-41所示即為平板式除霧器及其沖洗系統(tǒng)；屋脊式除霧器，如圖2-42所示為屋脊式除霧器及其沖洗系統(tǒng)。

②根據(jù)除霧器的幾何形狀可分為折線型和流線型。

③根據(jù)煙氣在板片間流過時(shí)折拐的次數(shù)，可分為2～4通道的除霧器葉片。煙氣流向改變90°為一個(gè)折拐，亦稱為一個(gè)通道。通道的結(jié)構(gòu)、數(shù)和葉片間距是ME葉片的兩個(gè)重要參數(shù)。有些葉片上設(shè)計(jì)有特殊，有倒鉤、凸出的肋條、溝槽和狹縫，以便捕捉液滴和排走葉片上的液體。如圖2-43所示為常見的除霧器葉片形狀。

四、吸收塔攪拌器

攪拌器是用來攪拌漿液、防止?jié){液沉淀的攪拌設(shè)備。吸收塔攪拌器還有將氧化空氣破碎成氣沫與漿液充分混合的作用，使亞硫酸鈣向硫酸鈣的氧化過程進(jìn)行得更快、更充分。脫硫攪拌器根據(jù)安裝位置不同可分為側(cè)進(jìn)式攪拌器和頂進(jìn)式攪拌器。側(cè)進(jìn)式攪拌器采用漿罐外壁安裝方式，比如吸收塔、事故漿罐。頂進(jìn)式攪拌器采用漿罐、地坑頂部安裝方式，比如石灰石漿罐、過濾水地坑等。攪拌器由軸、葉片、機(jī)械密封、變速箱、電機(jī)組成。圖2-44所示為側(cè)進(jìn)式攪拌器。圖2-45所示為吸收塔內(nèi)氧化噴槍與側(cè)進(jìn)式攪拌器的布置。

在吸收塔內(nèi)下部漿液池中3～4個(gè)攪拌器水平徑向布置，目前國內(nèi)一般采用國外進(jìn)口設(shè)備，其作用是將漿液保持在流動(dòng)狀態(tài)，從而使其中的脫硫有效物質(zhì)（CaCO₃固體微粒）在漿液中始終保持均勻的懸浮狀態(tài)，保證漿液對(duì)SO₂的有效吸收和反應(yīng)。

吸收塔漿池也有的采用擾動(dòng)攪拌方式（亦稱脈沖懸浮裝置），如圖2-46所示。具體方案是通過擾動(dòng)泵（或稱脈沖懸浮泵，一運(yùn)一備）將塔漿池中的漿液從塔底部抽出再返回到漿池內(nèi)，再經(jīng)過擾動(dòng)管的噴嘴向下噴出，對(duì)漿液進(jìn)行擾動(dòng)，以達(dá)到防止?jié){液沉淀的目的。

五、氧化空氣管

在FGD系統(tǒng)中，當(dāng)煙氣中本身含有的氧氣量不足以氧化漿液中吸收SO₂反應(yīng)生成的亞硫酸鈣時(shí)，需提供強(qiáng)制氧化系統(tǒng)為吸收塔漿液提供氧化空氣。氧化空氣管的作用是向吸收塔底部漿池鼓入空氣，為漿池中的亞硫酸鈣氧化成石膏“供氧”，把脫硫反應(yīng)中生成的半水亞硫酸鈣（CaSO₃·1/2H₂O）氧化為硫酸鈣并結(jié)晶生成石膏（CaSO₄·2H₂O）。

氧化空氣管將氧化空氣導(dǎo)入罐體氧化區(qū)，并使之分散的方法不同，而多種強(qiáng)制氧化裝置采用的最普遍的兩種方法是管網(wǎng)噴霧式和攪拌器與空氣噴槍組合式。管網(wǎng)噴霧式裝置又稱固定式空氣噴霧器，由于在吸收塔下半部分均勻布置，又俗稱“面式布置”，如圖2-47所示。攪拌器與空氣噴槍組合式，由于在吸收塔攪拌器槳葉前布置，又俗稱“點(diǎn)式布置”，如圖2-48所示。

吸收塔氧化空氣管材質(zhì)一般是不銹鋼，外包玻璃樹脂鱗片，起到固定和防腐的作用。部分電廠曾經(jīng)使用玻璃鋼的，但是抗壓抗振動(dòng)性和特高溫的效果差，逐步更換成不銹鋼材質(zhì)的。

六、漿液循環(huán)泵

漿液循環(huán)泵用來將吸收塔漿池的漿液和加入的石灰石漿液循環(huán)不斷地送到吸收塔噴淋層，在一定壓力下通過噴嘴充分霧化，與煙氣反應(yīng)。圖2-49所示為漿液循環(huán)泵外觀圖。

根據(jù)防腐工藝不同，漿液循環(huán)泵分為襯膠泵和防腐金屬泵兩種。

1.襯膠泵

（1）結(jié)構(gòu)

圖2-50所示為典型的脫硫漿液循環(huán)泵——襯膠泵。單級(jí)、懸臂、端吸離心式，雙泵殼帶橡膠襯里，垂直中開的球鐵泵殼，由螺栓將其左右兩半連接，同時(shí)也將管路與進(jìn)、出口連接。在進(jìn)出口處采用調(diào)節(jié)伸縮式接頭，以減輕管路供給泵進(jìn)出口的壓力。采用后拆式結(jié)構(gòu)，可以在不拆卸進(jìn)出口灌入的前提下完成對(duì)葉輪、軸封、軸承等零部件的檢修與更換。

（2）橡膠襯里

橡膠是FGD用泵的理想材料，因?yàn)樗哂辛己玫哪湍ァ⒛透g性，還能有效地減輕水力沖擊引起的噪聲。橡膠襯里泵在西方已經(jīng)成為FGD裝置中的首選用泵，如圖2-51所示，即為一臺(tái)橡膠襯里泵，目前國內(nèi)也已將其作為脫硫裝置的首選用泵，并逐漸成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在已建FGD裝置中，大多數(shù)采用橡膠襯里泵。每一半泵殼均襯有易于更換的、內(nèi)裝螺栓的、組合式的橡膠襯里。良好的設(shè)計(jì)使全部襯里達(dá)到100%的堅(jiān)固程度，使襯里在泵體內(nèi)出現(xiàn)真空時(shí)而不凹陷。

橡膠襯里式泵比金屬內(nèi)襯式便宜、輕便，因此可以降低成本，并且在維修時(shí)易于搬運(yùn)。

FGD工藝漿液中各種化學(xué)物對(duì)橡膠一般不起作用，而金屬襯里和所有的金屬泵當(dāng)處理的氯化物超過20000ppm和酸度pH低于2（在70℃時(shí)），就會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕。

（3）金屬葉輪和前護(hù)板

葉輪通過螺紋與軸連接，螺紋方向與泵轉(zhuǎn)向相反，從而使其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)始終緊固在軸上，這一上緊力形成了一種壓力，從葉輪經(jīng)軸套傳到軸承端蓋上。對(duì)于葉輪直徑大于26in（1in=0.0254m）的泵，若已知所產(chǎn)生的扭矩大小，較好的辦法是裝置“拆卸”環(huán)。這種“拆卸”環(huán)是一種可以調(diào)節(jié)的裝置，可以用來釋放上述壓力，便于葉輪的拆卸。

目前，葉輪和前護(hù)板大多數(shù)采用金屬材料制成，原因是吸收塔內(nèi)壁剝落的結(jié)垢碎片及其他異物容易劃破橡膠葉輪，而采用金屬護(hù)板則是防止在汽蝕狀態(tài)下對(duì)橡膠的破壞。金屬材料的優(yōu)越性是可以通過葉輪和前護(hù)板幾何形狀的改變進(jìn)行泵水力效率的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。通常，盡量采用較大直徑的葉輪，目的是使泵的轉(zhuǎn)速最低，從而提高磨損壽命，降低由于汽蝕而引起的損壞。通常，金屬葉輪的材料采用雙相不銹鋼（CD4MCU）或者高鉻馬氏體白口鑄鐵（A49）。后者的鉻含量為27%～28%，材料的化學(xué)成分中含有2%的碳，其作用是提高對(duì)于pH值大于3，氯化物含量大于和等于75000ppm的漿體的耐腐蝕性。耐磨性與金屬材料的硬度有關(guān)，而耐腐蝕性則取決于冶煉手段。雙相不銹鋼可以適用于pH值范圍較寬，氯化物含量不同的雜質(zhì)，其熱處理后的最大硬度可達(dá)325～340BHN，而A49的硬度可達(dá)450～600BHN，主要取決于含碳量和熱處理。

實(shí)際中往往優(yōu)先選用白口鑄鐵，因?yàn)槠涑杀镜陀陔p相不銹鋼，且耐磨性能遠(yuǎn)優(yōu)于雙相不銹鋼。添加少量其他合金元素或增加鉻含量，并采用最新熱處理技術(shù)可大大提高這種材料的耐腐蝕性能。

（4）無沖洗機(jī)械密封

現(xiàn)今，較先進(jìn)的循環(huán)泵都采用漿體機(jī)械密封，如圖2-52所示。運(yùn)行中不需要沖洗水。這種漿體密封在結(jié)構(gòu)上采用整體集裝式，動(dòng)靜環(huán)采用整體碳化硅，這種密封采用較大的密封腔，以使石灰石漿體充分沖洗并冷卻碳化硅密封面。主要結(jié)構(gòu)件采用低碳或超低碳不銹鋼，所有輔助密封均采用聚四氟乙烯材料。目前，密封壽命平均在20000h或更多些。并且，密封零部件或軸套的冶金技術(shù)是十分重要的，因?yàn)閜H值較低和含有氯化物等很容易導(dǎo)致腐蝕。

（5）軸承組件

循環(huán)泵采用重型軸和軸承組件，安裝于筒式托架中。采用圓柱滾子軸承以承受水力徑向力和葉輪的重量，雙列圓錐滾子軸承用于承受水力推力。根據(jù)軸承的尺寸和壽命要求，以最大限度地減少因熱不均勻而引起的軸偏移來布置這些軸承，以求最佳設(shè)計(jì)效果。通常，循環(huán)泵軸承的設(shè)計(jì)壽命為100000h。

2.防腐金屬泵

防腐金屬泵的結(jié)構(gòu)與普通泥漿泵相同，只是介質(zhì)接觸部分的選材不同。下面為一般選材：泵殼材質(zhì)2605N，葉輪材質(zhì)Cr30A，機(jī)械密封動(dòng)/靜環(huán)材料為SiC，頸套、軸承套采用全合金，軸為45號(hào)鋼，其造價(jià)比襯膠泵高10%～30%。防腐金屬泵的結(jié)構(gòu)如圖2-53、圖2-54所示。

3.調(diào)速器及電機(jī)部分

每臺(tái)吸收塔的循環(huán)漿泵流量相同、壓頭不同。為達(dá)到此要求，一般采取改變?nèi)~輪大小方式，也可在泵頭相同情況下，通過調(diào)速器改變轉(zhuǎn)速方式實(shí)現(xiàn)。通過改變?nèi)~輪大小來改變壓頭，使泵體及葉輪的互換性問題得不到解決，并且作為易損部分的葉輪等備品量大。由于調(diào)速器不易損壞，即使故障也容易修復(fù)。所以，目前每臺(tái)吸收塔的循環(huán)漿泵設(shè)計(jì)成相同的，通過選擇不同調(diào)速器改變傳遞轉(zhuǎn)速，達(dá)到產(chǎn)生不同壓頭的要求。一般每套FGD循環(huán)漿泵只備一套備品就能滿足運(yùn)行維護(hù)要求。