脫硫塔的介紹及應(yīng)用講解

作者： 2015年11月17日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。脫硫塔最初以花崗巖砌筑的應(yīng)用的最為廣泛，其利用水膜脫硫除塵原理，又名花崗巖水膜脫硫除塵器，或名麻石水膜脫硫除塵器。優(yōu)點(diǎn)是易維護(hù)，且可通過(guò)配制不
　　對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。脫硫塔最初以花崗巖砌筑的應(yīng)用的最為廣泛，其利用水膜脫硫除塵原理，又名花崗巖水膜脫硫除塵器，或名麻石水膜脫硫除塵器。優(yōu)點(diǎn)是易維護(hù)，且可通過(guò)配制不同的除塵劑，同時(shí)達(dá)到除塵和脫硫（脫氮）的效果?，F(xiàn)在隨著玻璃鋼技術(shù)的發(fā)展，脫硫塔逐漸改為用玻璃鋼制造。相比花崗巖脫硫塔，玻璃鋼脫硫塔成本低、加工容易、不銹不爛、重量輕，因此成為今后脫硫塔的發(fā)展趨勢(shì)。另外316L不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損三大優(yōu)勢(shì)，也是脫硫塔發(fā)展重要趨勢(shì)之一。
 
　　1 簡(jiǎn)介
 
　　對(duì)工業(yè)廢
 
　　氣進(jìn)行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。
 
　　脫硫塔最初以花崗巖砌筑的應(yīng)用的最為廣泛，其利用水膜脫硫除塵原理，又名花崗巖水膜脫硫除塵器，或名麻石水膜脫硫除塵器。優(yōu)點(diǎn)是易維護(hù)，且可通過(guò)配制不同的除塵劑，同時(shí)達(dá)到除塵和脫硫（脫氮）的效果。
 
　　現(xiàn)在隨著玻璃鋼技術(shù)的發(fā)展，脫硫塔逐漸改為用玻璃鋼制造。相比花崗巖脫硫塔，玻璃鋼脫硫塔成本低、加工容易、不銹不爛、重量輕，因此成為今后脫硫塔的發(fā)展趨勢(shì)。
 
　　另外316L不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損三大優(yōu)勢(shì)，也是脫硫塔發(fā)展重要趨勢(shì)之一。
 
　　經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)，已發(fā)展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、篩板型、氣動(dòng)乳化型等各種類型的脫硫塔，設(shè)備技術(shù)日趨成熟，各有優(yōu)點(diǎn)和不足，企業(yè)可依自身需要選用不同類型。
　　　2 脫硫要求
 
　　濕法煙氣脫硫?qū)γ摿蛩囊?/FONT>
 
　　用于燃煤發(fā)電廠煙氣脫硫的大型脫硫裝置稱為脫硫塔，而用于燃煤工業(yè)鍋爐和窯爐煙氣脫硫的小型脫硫除塵裝置多稱為脫硫除塵器。在脫硫塔和脫硫塵器中，應(yīng)用堿液洗滌含SO2的煙氣，對(duì)煙氣中的SO2進(jìn)行化學(xué)吸收。為了強(qiáng)化吸收過(guò)程，提高脫硫效率，降低設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，脫硫塔和脫硫除塵器應(yīng)滿足以下的基本要求：
 
　?。?）氣液間有較大的接觸面積和一定的接觸時(shí)間；
 
　?。?）氣液間擾動(dòng)強(qiáng)烈，吸收阻力小，對(duì)SO2的吸收效率高；
 
　?。?）操作穩(wěn)定，要有合適的操作彈性；
 
　　（4）氣流通過(guò)時(shí)的壓降要??；
 
　?。?）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及維修方便，造價(jià)低廉，使用壽命長(zhǎng)；
 
　?。?）不結(jié)垢，不堵塞，耐磨損，耐腐蝕；
 
　?。?）能耗低，不產(chǎn)生二次污染。
 
　　SO2吸收凈化過(guò)程，處理的是低濃度SO2煙氣，煙氣量相當(dāng)可觀，要求瞬間內(nèi)連續(xù)不斷地高效凈化煙氣。因而，SO2參加的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)為極快反應(yīng)，它們的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)值較大，反應(yīng)在膜內(nèi)發(fā)生，因此選用氣相為連續(xù)相、湍流程度高、相界面較大的吸收塔作為脫硫塔和脫硫除塵器比較合適。通常，噴淋塔、填料塔、噴霧塔、板式塔、文丘里吸收塔等能滿足這些要求。其中，噴淋塔是使用最為廣泛的脫硫塔類型之一，噴淋塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝成熟可靠有點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型電廠，中小型低硫煙氣治理；對(duì)于高硫煙氣治理，目前有色行業(yè)以氣動(dòng)乳化脫硫塔、多層噴淋塔等為主。
 
　　常見(jiàn)吸收塔的性能
 
　　目前國(guó)內(nèi)外燃煤電廠常用的脫硫塔，主要有噴淋空塔、填料塔、雙回路塔及噴射鼓炮塔等四種。
 
　　3 塔的缺點(diǎn)
 
　　對(duì)于發(fā)電廠中一些大型的脫硫塔，大多均為直立高聳結(jié)構(gòu)，基本上都達(dá)到50m以上。煙氣脫硫塔不僅承受壓力、溫度和重力載荷，同時(shí)又承受風(fēng)載荷和地震載荷等動(dòng)力載荷。動(dòng)力載荷的大小、方向甚至作用點(diǎn)隨時(shí)間而變化的，動(dòng)力載荷使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度，引起共振現(xiàn)象，容易產(chǎn)生振動(dòng)事故。
 
　　4 保護(hù)措施
 
　　脫硫系統(tǒng)中常見(jiàn)的主要設(shè)備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備，美嘉華技術(shù)在脫硫泵、吸收塔、煙道、煙囪等部位的防腐蝕、防磨效果顯著，現(xiàn)分別敘述。
 
　　4.1 吸收塔、煙囪中的應(yīng)用
 
　　濕法煙氣脫硫環(huán)保技術(shù)（FGD）因其脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術(shù)成熟、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)影響小、煙氣處理能力大等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各大、中型火電廠，成為國(guó)內(nèi)外火電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝技術(shù)。但該工藝同時(shí)具有介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強(qiáng)、設(shè)備防腐蝕區(qū)域大、施工技術(shù)質(zhì)量要求高、防腐蝕失效維修難等特點(diǎn)。因此，該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的重點(diǎn)問(wèn)題之一。
 
　　濕法煙氣脫硫吸收塔、煙囪內(nèi)筒防腐蝕材料的選擇必須考慮以下幾個(gè)方面：
 
　?。?）滿足復(fù)雜化學(xué)條件環(huán)境下的防腐蝕要求：煙囪內(nèi)化學(xué)環(huán)境復(fù)雜，煙氣含酸量很高，在內(nèi)襯表面形成的凝結(jié)物，對(duì)于大多數(shù)的建筑材料都具有很強(qiáng)的侵蝕性，所以對(duì)內(nèi)襯材料要求具有抗強(qiáng)酸腐蝕能力；
 
　?。?）耐溫要求：煙氣溫差變化大，濕法脫硫后的煙氣溫度在40℃~80℃之間，在脫硫系統(tǒng)檢修或不運(yùn)行而機(jī)組運(yùn)行工況下，煙囪內(nèi)煙氣溫度在130℃~150℃之間，那么要求內(nèi)襯具有抗溫差變化能力，在溫度變化頻繁的環(huán)境中不開(kāi)裂并且耐久；
 
　　（3）耐磨性能好：煙氣中含有大量的粉塵，同時(shí)在腐蝕性的介質(zhì)作用下，磨損的實(shí)際情況可能會(huì)較為明顯，所以要求防腐材料具有良好的耐磨性；
 
　　（4）具有一定的抗彎性能：由于考慮到一些煙囪的高空特性，包括是地球本身的運(yùn)動(dòng)、地震和風(fēng)力作用等情況，煙囪尤其是高空部位可能會(huì)發(fā)生搖動(dòng)等角度偏向或偏離，同時(shí)煙囪在安裝和運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生一些不可控的力學(xué)作用等，所以要求防腐材料具有一定的抗彎性能；
 
　　（5）具有良好的粘結(jié)力：防腐材料必須具有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度，不僅指材料自身的粘結(jié)強(qiáng)度較高，而且材料與基材之間的粘結(jié)強(qiáng)度要高，同時(shí)要求材料不易產(chǎn)生龜裂、分層或剝離，附著力和沖擊強(qiáng)度較好，從而保證較好的耐蝕性。通常我們要求底涂材料與鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的粘接力能夠至少達(dá)到10MPa以上
 
　　4.2 脫硫泵中的應(yīng)用
 
　　脫硫漿液循環(huán)泵是脫硫系統(tǒng)中繼換熱器、增壓風(fēng)機(jī)后的大型設(shè)備，通常采用離心式，它直接從塔底部抽取漿液進(jìn)行循環(huán)，是脫硫工藝中流量最大、使用條件最為苛刻的泵，腐蝕和磨蝕常常導(dǎo)致其失效。其特性主要有：
 
　?。?）強(qiáng)磨蝕性
 
　　脫硫塔底部的漿液含有大量的固體顆粒，主要是飛灰、脫硫介質(zhì)顆粒，粒度一般為0～400m、90%以上為20～60m、濃度為5%～28%（質(zhì)量比）、這些固體顆粒（特別是Al2O3、SiO2顆粒）具有很強(qiáng)的磨蝕性
 
　?。?）強(qiáng)腐蝕性
 
　　在典型的石灰石（石灰）-石膏法脫硫工藝中，一般塔底漿液的pH值為5～6，加入脫硫劑后pH值可達(dá)6～8.5（循環(huán)泵漿液的pH值與脫硫塔的運(yùn)行條件和脫硫劑的加入點(diǎn)有關(guān)）；Cl-可富集超過(guò)80000mg/L，在低pH值的條件下，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕性。
 
　?。?）氣蝕性
 
　　在脫硫系統(tǒng)中，循環(huán)泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實(shí)際上，離心循環(huán)泵輸送的漿液為氣固液多相流，固相對(duì)泵性能的影響是連續(xù)的、均勻的，而氣相對(duì)泵的影響遠(yuǎn)比固相復(fù)雜且更難預(yù)測(cè)。當(dāng)泵輸送的液體中含有氣體時(shí)泵的流量、揚(yáng)程、效率均有所下降，含氣量越大，效率下降越快。隨著含氣量的增加，泵出現(xiàn)額外的噪聲振動(dòng)，可導(dǎo)致泵軸、軸承及密封的損壞。泵吸入口處和葉片背面等處聚集氣體會(huì)導(dǎo)致流阻阻力增大甚至斷流，繼而使工況惡化，必須氣蝕量增加，氣體密度小，比容大，可壓縮性大，流變性強(qiáng)，離心力小，轉(zhuǎn)換能量性能差是引起泵工況惡化的主要原因。試驗(yàn)表明，當(dāng)液體中的氣量（體積比）達(dá)到3%左右時(shí)，泵的性能將出現(xiàn)徒降，當(dāng)入口氣體達(dá)20%～30%時(shí)，泵完全斷流。離心泵允許含氣量（體積比）極限小于5%。
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