本课题系“十一五”国家科技支撑计划项目“工业高效水力模型及典型产品开发研制”(项目编号：2008BAF34810-I)课题研究内容之一。　　 大型脱硫泵在火电厂烟气脱硫系统中起着至关重要的作用，是关键设备。本文从理论、数值模拟较全面的分析了脱硫泵内液固两相流动规律及外特性的变化情况，进一步对脱硫泵过流部件的主要磨损部位进行了研究，提出结构改进措施及创新设计。论文主要研究工作和创新点如下：　　 1.阐述了液固两相流理论、两相流泵的研究现状及发展趋势，两相流数值计算模型的发展与应用。　　 2.总结并研究影响脱硫泵性能的因素，主要分析了颗粒属性、固相体积浓度、变工况等因素对泵外特性的影响。　　 3.脱硫泵水力设计、性能预测及试验对比研究。对叶轮直径、出口宽度、出口安放角、压水室等几何参数依据两相流泵的设计方法进行优化设计；基于Pro/E软件建立三维全流场模型，应用FLUENT软件对脱硫泵性能进行预测，并与运行结果进行对比分析，分析发现优化设计方案良好。　　 4.脱硫泵内液固两相流的数值模拟。应用Mixture模型对脱硫泵内液固两相流进行了模拟，分析发现粒径、比重、变工况对颗粒的分布影响较大。当粒径增大时叶片工作面固相浓度增大，随着比重值的增大，颗粒向工作面运动的趋势越明显，对叶轮工作面磨损越严重。变工况在大流量时，会改变颗粒的运动规律，从而减小对叶轮工作面的磨损；　　 5.液固两相流对脱硫泵外特性影响的分析。依据伯努利方程并结合Report功能分析了脱硫泵扬程及进出口总压差的变化规律，分析发现增大粒径、比重、体积浓度均会导致泵扬程下降；粒径增大泵进出口总压差是下降的，比重、体积浓度增大进出口总压差是增加的。　　 6.过流部件磨损部位预测与改进。应用数值模拟预测过流部件的主要磨损部位，并结合实际运行情况进行对比分析，在此基础上对脱硫泵结构进行了改进：①泵前盖板设计成可更换的耐磨套。②增加轴向可调节叶轮与耐磨套之间间隙的装置，保证泵在高效区运行。③采用集装式机械密封，密封腔体设计为大锥形结构，提高机械密封的使用寿命。④轴承箱设计成可散热结构形式，降低因轴承高速运转产生的高温现象，延长轴承的使用寿命。