每天，成千上万的工业锅炉加热水，为涡轮机和发电机产生蒸汽，以发电。使用锅炉的工厂规模从大型公用事业到为大学、医院和工业建筑提供热和电力的小型联产设施都有。
每个工厂都需要一些泵来将水输送到过程中的各个阶段。BETVICTOR体育官网本文研究了泵的要求，并强调了泵在减少发电过程中产生的有害排放方面发挥重要作用的两个领域。BETVICTOR体育官网
1 -原水吸入泵BETVICTOR体育官网
在水在图1所示的循环中循环之前，大量的原水必须从附近的湖泊、河流或其他水体进入工厂。垂直悬挂(VS)泵通常用于这种应用。BETVICTOR体育官网
选择标准包括流量高达39,600加仑/分钟(gpm)，水头高达490英尺。可靠性也很重要，因为水下泵很难进行维护。BETVICTOR体育官网
2 -水处理泵BETVICTOR体育官网
一旦水进入植物，就必须进行清洗，以控制微生物，防止结垢和腐蚀。清洁冷凝器传热表面对效率有直接影响，污垢会导致昂贵的工厂减值和计划外停机。为了清洁水，使用了硫酸(用于控制pH值)和次氯酸钠(用于消毒)等化学物质。这些可以通过计量泵来给药，然而，在更高流量的应用中，通常使用不太BETVICTOR体育官网复杂和更可靠的泵，如密封磁力驱动泵。关键要求是高流量和相对较低的压力。简单性和可靠性是重要的标准，因为许多工厂是24小时运行的，因此尽可能避免计划外的维护。
传统的脱盐器系统也用于净化水的蒸汽生成回路。大型离子交换树脂床通过用H+离子和OH-离子代替溶解的盐来去除污染物，从而产生不含任何溶解盐的水。当耗尽时，通过泵入硫酸和氢氧化钠来再生树脂，通常是通过密封磁力驱动泵。BETVICTOR体育官网这种再生过程还需要在相对较低的压力下进行大剂量。
3 -锅炉给水泵BETVICTOR体育官网
锅炉需要连续给水，由给水泵输送。BETVICTOR体育官网锅炉给水应用需要高压，因为给水温度高。水在212华氏度时会变成气体，但锅炉给水的范围从225华氏度(107摄氏度)到350华氏度(177摄氏度)不等。为了使给水保持液态，泵(和进口管道)必须保持高于水蒸气压的压力。
对于大多数热电联产厂，整体齿轮齿轮泵适用于将给水输送到蒸汽鼓和从冷凝器在闭环循环。BETVICTOR体育官网BETVICTOR体育官网水泵必须产生足够的压力来克服锅炉中的蒸汽压力。许多锅炉给水泵应该能够提供高达230 gpmBETVICTOR体育官网的流量，扬程高达3000英尺，温度范围高达650华氏度(340摄氏度)。
对于大流量和高扬程要求的大型工厂，BB3多级泵(最多14级)是一种选择。BETVICTOR体育官网通常情况下，能够将扬程提升到4260BETVICTOR体育官网英尺，流量为2640 gpm的重型泵是美国石油学会(API)泵，这种泵更昂贵。尽管对于锅炉给水泵应用来说，一系列API特性和包装并不总是必要的，但一些运营商认为API泵的坚固性和可靠性值得增加成本。BETVICTOR体育官网许多水平轴向分流泵，在重型双蜗壳运行背靠背叶轮，部署在较大的工厂锅BETVICTOR体育官网炉给水应用。
4 - NOx抑制泵
氮氧化物(NOx)是工业锅炉和涡轮机中燃料在高温下燃烧时形成的一种有毒、高活性气体。当热迫使氮原子分裂并与氧原子重新结合时，就形成了氮氧化物。这一过程在燃烧温度下呈指数增长。氮氧化物是一种强氧化剂，与大气中的挥发性有机化合物(VOC)反应产生烟雾。
减少氮氧化物的最好方法之一就是从一开始就阻止它形成。一种简单的(预燃烧)方法是通过注水应用来降低锅炉温度。离心高扬程、低流量泵常用于向锅炉内注入(高压)脱盐水，以降低火焰BETVICTOR体育官网温度，降低锅炉内局部氧浓度，减少热结合和燃料结合NOx的形成。
另一种类型的燃烧后NOx还原是选择性非催化还原(SNCR)。通过将氨或尿素注入熔炉或旋风入口，与热烟气混合，从而减少锅炉中的氮氧化物。氨与氮氧化物反应生成水和氮。氨通常使用离心高扬程、低流量泵注入。
5 -减热泵BETVICTOR体育官网
蒸汽通过转动涡轮机来作机械功。每个电厂都是不同的，每个电厂都有其工艺的最佳蒸汽速度。水可以以每秒15到25英尺(英尺/秒)的速度流过管道，但蒸汽管道的速度可以高达400英尺/秒。无意的过热会降低效率，过高的蒸汽压力会损害管道。为了优化给定工厂的蒸汽温度和压力，使用了减温和蒸汽调节系统。这些滑板的特点是监控器，阀门和泵，这是典型的离心高扬程，低流量泵。BETVICTOR体育官网
6 -冷凝水泵BETVICTOR体育官网
如图1所示，蒸汽从涡轮流出后被输送到冷却塔和冷凝器，将蒸汽转化为温水。通常，杂质(如碳酸)会在这一过程中形成，这会降低pH值，并有可能腐蚀非不锈钢制成的管道和泵。BETVICTOR体育官网冷凝水泵(由不锈钢或其BETVICTOR体育官网他耐腐蚀合金制成)用于将水送入除氧器，除氧器在给水循环到锅炉之前将氧气和二氧化碳从给水中带走。
一个常见的除氧器问题&一个简单的修复
小型共产设施的工厂操作人员和维护人员应该问两个简单但重要的问题:屋顶线有多高，除氧器和锅炉给水泵之间的垂直距离有多远?
在大学、医院或工业办公楼的小型联产厂的大多数锅炉房中，屋顶线的高度限制了除氧器和锅炉给水泵之间的垂直距离。因此，泵的可用净正吸入扬程(NPSHa)是有限的，吸入瞬态条件使蒸汽从除氧器流向泵。BETVICTOR体育官网这会导致空化，并可能导致泵旋转组件受到强烈的径向和轴向推力载荷。一些泵类型，如分段环泵，具有多级设计与动态液压平衡盘。BETVICTOR体育官网在正常运行条件下，水通过泵保持平衡，但吸入瞬态条件会使蒸汽到达轴承，破坏平衡，导致转子来回移动。由于环泵的间隙很紧，即使是轻微的位移也会导致叶轮撞击壳体，从而导致泵故障。BETVICTOR体育官网
大型公用事业公司不会受到这种影响，因为除氧器和锅炉给水泵之间的物理距离可能要大3到5倍。BETVICTOR体育官网对于较小的热电联产厂，应选择在其模块化轴组件中包含推力轴承的泵，因BETVICTOR体育官网为这些泵的设计是为了处理轴向推力而没有问题的平衡装置。
碳捕获、利用和储存(CCUS)应用
水以多种方式在发电厂周围流动，形成蒸汽，提供转动涡轮机和发电机所需的机械动力。但是这个过程的最后会发生什么呢?用于加热锅炉的碳氢化合物热源的残留物以烟道气的形式离开工厂，这是从烟囱中排出的燃烧废气。许多发电厂(或炼油厂)的烟气排放大约是67%的氮(N2)， 20%的水(H2O)和10%的二氧化碳(CO2)。剩下的2%到3%是烟尘或含有硫氧化物的颗粒物。从烟气中去除二氧化碳是一种CCUS应用，可以通过多种方式实现，其中之一是通过胺擦洗。虽然人们正在开发先进的技术来捕获和去除二氧化碳排放，但胺洗法已经证明了一种高效节能的去除二氧化碳的工艺，该工艺可以追溯到20世纪30年代。
胺擦洗是如何工作的?
胺是一种水化学溶剂(如单乙醇胺[MEA]或二乙醇胺[DEA])，它与硫化氢(H2S)和二氧化碳结合，从气流中吸收和去除它们。擦洗过程如下:
多级气体压缩机将气体送入气液分离器(称为KO或敲除鼓)，从气流中去除水和液态碳氢化合物。
未经处理的“酸性”气体进入胺吸收器，在那里API 610循环泵注入含有分子的胺水溶液，这些分子与CO2和H2S结合。BETVICTOR体育官网泵的一个关键要求是能够处理高吸入压力。BETVICTOR体育官网安全性和可靠性很重要，因为胺具有腐蚀性，对工厂人员有危险。
“富胺”(含有CO2和H2S)沉淀在吸收塔的底部，在那里它进入多相分离器。此时，轻烃从胺中喷射出来。重碳氢化合物被分离，富胺被加热，并通过密封增压泵输送到再生塔。BETVICTOR体育官网泵必须能BETVICTOR体育官网够承受极高的温度。密封泵是首选。BETVICTOR体育官网它们提供无泄漏性能和占地面积小，因为在拥挤的胺滑块上没有密封支持系统占用空间。
再沸器中产生的蒸汽加热胺，并从胺中去除H2S和CO2。再生回流泵将液态碳氢化合物移动到或接近BETVICTOR体育官网它们的气泡点(气泡在特定温度下出现的阶段)。由乙烯四氟乙烯(EBETVICTOR体育官网TFE)或金属结构制成的密封泵是这种应用的首选。
来自再生器的贫胺在交换器中冷却，在那里它被返回到吸收器。将硫化氢从胺中除去并在冷凝器中冷却。从那里，它可以被送到硫磺回收装置加工成硫磺。同样，被去除的二氧化碳可以被加工成催化剂/聚合物，用于制造塑料、粘合剂、药物和许多其他产品。由ETFE或金属结BETVICTOR体育官网构(双相不锈钢，合金20和合金C276)制成的密封泵是首选，因为它们是专门为有毒，腐蚀性，高温或结晶过程设计的。
BETVICTOR体育官网水泵以多种方式在发电厂周围输送水。用于制造蒸汽的碳氢化合物热源含有杂质。每个人都明白需要处理、吸收、捕获并尽可能消除这些杂质。虽然新方法和即将开发的技术可能有一天会实现降低有害排放的承诺，但现有的技术，如氮氧化物抑制和胺洗涤，今天可以有效地使用，消除每个发电厂、炼油厂、化工厂和石化厂烟囱中5%至10%的污染。