脱硫塔烟气系统

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1、本体.吸收塔为圆柱形，尺寸为15.3X36.955m,结构如图8-1所示。由锅炉引风机来的烟气,经增压风机升压后 ,从吸收塔中下部进入吸 收塔,脱 硫除雾后的净烟气从塔顶侧向离开吸收塔。塔的下部为浆液 池,设四个侧进 式搅拌器。氧化空气由四根矛式喷射管送至浆池的下 部,每根矛状管的出口 都非常靠近搅拌器。烟气进口上方的吸收塔中 上部区域为喷淋区,喷淋区的 下部设置一合金托盘,托盘上方设三个 喷淋层,喷淋层上方为除雾器,共二级。 塔身共设六层钢平台,每个 喷淋层、托盘及每级除雾器各设一个钢平台 ,钢平 台附近及靠近地面 处共设六个人孔门。图 8-1 吸收塔本体 1-烟气出口 2-除雾器 3-喷淋

2、层 4-喷淋区 5-冷却区 6-浆 液循环泵 7-氧化空气管 8-搅拌器 9-浆液池 10-烟 7 进口 11-喷淋管 12-除 雾器清洗喷嘴 13-碳化硅空心锥喷嘴技术特点 该 FGD 装置吸收塔采用美国 B&W 公司开发并具有多年成 功运行经 验的带托盘的就地强制氧化喷淋塔,该塔具有以下特点:1）吸收塔包括一个托盘,三层喷淋装置,每层喷淋装置上布置有 549 +122 个空心锥喷嘴,流量为 51. 8m3/h 的喷嘴 549 个,喷嘴流 量为 59.62m3/h 的 122个，进口压头为103.4KPa，喷淋层上部布置有两级除雾器。2）液/气比较低,从而节省循环浆液泵的电耗。3）吸收塔内部

3、表面及托盘无结垢、堵塞问题。4）优化了 PH 值、液/气比、钙/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟 气 流速等性能参数,从而保证 FGD 系统连续、稳定、经济地运行。5）氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸保证 能 提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏（CaSO4.2H2O）的结晶。 吸收塔浆池上设置 4 台侧进式搅拌器使浆 液罐中的固体颗粒保持悬浮状态 并强化亚硫酸钙的氧化。6）吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴 , 形 成非常细小的液滴喷入塔内。7）在吸收塔浆池的溢流管道上设置了吸收塔溢流密封箱 ,它可以容 纳 吸收塔在压力密封时发生的溢流。密封箱

4、的液位由周期性地补充工 艺水来维 持,同时为吸收塔提供了增压保护。8）吸收塔顶部布置有放空阀,在正常运行时该阀是关闭的。当 FGD 装置 走旁路或当 FGD 装置停运时,电磁放空阀开启以消除在吸收塔 氧化风机还在 运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。表 8-1 吸收塔本体性能参 数 吸收塔进口烟气量吸收塔出口烟气量吸收塔直径吸收塔总高度吸收 塔气 速 15.3m36.955m2018803Nm3/h （湿，设计工况）2136344Nm3/h （湿,设计工况 ） 3.8m/s 液 气 比 浆 液 池 容 浆液 循 环 时 间 Ca/S（mol） 分 别是 ： 12.1L/Nm31930

5、m34.7min1.025选材及防腐 塔本体:碳钢 塔内壁:衬里施工前经表面预处理 ,喷砂除锈; 内衬材料为丁基橡胶 板。塔内件支撑:碳钢衬丁基橡胶 塔入口门:C276塔内 部螺栓、螺母类：6%Mo不锈钢材料丁基橡胶是由异丁烯中混以1.5%-4.5%的 异戌二烯,具有化学稳 定性好、对臭氧、酸碱的耐腐蚀能力强、无吸水性等 优良性能。丁基 橡胶经改性后有卤化丁基橡胶,包括氯化丁基橡胶和溴化丁 基橡胶, 基本特性有: 1）具有优良的耐水气渗透性能、耐浆液磨损性能、耐腐 蚀性特别是耐F_性、耐S02、耐CL -性及耐热性等。结合脱硫工程浆液介 质条件，通常来说厚度为4mm即可,在磨损严重的部位衬2层

6、4mm 丁基橡 胶。2）气体透过性小，气密性好。回弹性小，在较宽温度范围内（-30 50C）均 不大于20%,因而具有吸收振动和171717击能量的特性。3）耐 热老化性优良,且有良好的耐臭氧老化、耐天候老化和对化学 稳定性以及耐 电晕性能与电绝缘性好。 4）耐水性好、水渗透率极低,因而适于做绝缘材料。 缺点是硫化速度慢、粘合性和自粘性差、与金属粘合性不好、与不饱 和橡胶 相容性差,不能并用。 我公司吸收塔的衬胶采用常压蒸汽硫化丁基橡胶或预 硫化丁基橡胶, 常压蒸汽硫化丁基橡胶是在衬里完成后,往衬里设备中通入常 压蒸汽进行本体常压硫化。吸收塔旁路烟道正常使用时温度为51.4C,但是 在脱硫装置

7、停止使用时温度为122C,所以该部位存在腐蚀和高温，必须选用 耐高温的玻璃鳞片树脂材料。另外,由于我公司无GGH,所以吸收塔出口烟 道必须选用厚度为 2mm 玻璃鳞片树脂衬里。原因是原烟气温度未经降温直 接进入吸收 塔,经过处理后的净烟气中含有水,由于不经过 GGH 升温,所以水 的含量直接进入相对而言较高,在该介质条件下必须考虑玻璃鳞片树 脂的耐 水渗透性能。材料中的玻璃鳞片厚度越薄、粒径越大 ,那么衬 里结构就越紧 密,耐 水汽渗透性能越优良。旁路 烟道使用的玻璃鳞片 树脂 材料为 AJF-6200/2mm,它是一种酚醛型乙烯基树脂的玻璃鳞片材料。该材料的长期 耐高温性能为160短期使用可

8、达180C (限每次20分钟以内)。设备规范 1.2.1 托盘 吸收塔托盘主要作为布风装置 ,布置于吸收塔喷 淋区下部,烟气通过 托盘后,被均匀分布到整个吸收塔截面。这种布风装置对 于提高脱硫 效率是必要的,除了使主喷淋区烟气分布均匀外,吸收塔托盘还使 得 烟气与石灰石/石膏浆液在托盘上的液膜区域得到充分接触。 托盘结构为 带分隔围堰的多孔板,托盘被分割成便于从吸收塔人孔进 出的板片,水平搁置 在托盘支撑的结构上。托盘直径15.3m,开孔 率为35%，采用904L材质。1.2.2 喷淋层及喷嘴 吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每 台吸收 塔再循环泵均对应一个喷淋层 ,喷淋层

9、上安装空心锥喷嘴 ,其作用是 将石灰石/石膏浆液雾化。浆液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴 ,喷入 烟气中。 喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布,流经每个喷淋层的 流量相等。一个 喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组 成,喷淋组件及喷嘴的 布置成均匀覆盖吸收塔的横截面,并达到要求 的喷淋浆液覆盖率,使吸收浆液 与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比(L/G)下可靠地实现96.8%的脱硫 效率,且在吸收塔的内 表面不产生结垢。每层喷嘴数量为 160 个,喷嘴入口压 力103.4Pa。喷嘴系统管道采用FRP玻璃钢。喷嘴采用碳化硅(SiC),是一种脆 性材料,但特别耐磨,光滑,且抗化学腐蚀性极

10、佳,可以长期运行而 无腐蚀、无磨 损、无石膏结垢及堵塞等问题。 1.2.3 除雾器 用于分离烟气携带的液滴。吸 收塔设两级除雾器,布置于吸收塔顶部 最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过 循环浆液喷淋层后,再连续流经 两层 Z 字形除雾器时,液滴由于惯性作用,留 在挡板上。由于被滞 留的液滴也含有固态物,主要是石膏,因此存在在挡板结 垢的危险, 需定期进行在线清洗,除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和 下 面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件,带走除 雾器 顺流面和逆流面上的固体颗粒;二级除雾器下面也布置一层清洗 喷淋层;除雾 器清洗系统间断运行,采用自动控制。清洗水由除雾器 冲洗

11、水泵提供,冲洗水 还用于补充吸收塔中的水分损失。烟气通过两 级除雾后,携带水滴含量低于 75mg/Nm3（干基）。除雾器:平板型，材料:PP（阻燃型）;2层除雾器冲洗水网材 料:PP;3层1.2.4浆液循环泵吸收塔再循环泵安装在吸收塔旁,用于吸收塔内 石膏浆液的再循环。 采用单流和单级卧式离心泵,包括泵壳、叶轮、轴、导 轴承、出口弯 头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械 密封和 所有的管道、阀门及就地仪表和电机。工作原理是叶轮高速旋转时产 生的离心力使流体获得能量 ,即流体通过叶轮后,压能和动能都能得 到提高, 从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压 , 使流体能

12、够被不 断吸入。 由耐磨材料制造的浆液循环泵配有油位指示器、联轴器防护罩和泄 露 液的收集设备等,配备单个机械密封,不用冲洗或密封水,密封元件 有人工 冲洗的连接管。轴承型式为防磨型。 图 8-2 浆液循环泵结构简图 1-叶轮 2- 入口前护板 4-蜗壳 5-后护板 6-机械密封 7-托架 8-轴 选用材料能完全适于 输送的介质-适应高达40000ppm的Cl-浓度，外壳材质为铸钢，叶轮、颈套采 用 A51 铬合金钢,衬里材料为 橡胶,轴承套采用 C26 合金,磨损保护材料为 衬橡胶,密封材料为 SiC。 浆液再循环系统采用单元制,每个喷淋层配一台浆 液循环泵,每台吸 收塔配三台浆液循环泵。运

13、行的浆液循环泵数量根据锅炉 负荷的变化 和对吸收塔浆液流量的要求来确定,以达到要求的吸收效率。由 于能 根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式 ,该再循环系统在低锅炉负荷 下能节省能耗。 1.2.5 氧化风机 氧化风机设在氧化风机房内,其作用是为吸 收塔浆池中的浆液提供充 足的氧化空气。通过矛状空气喷管手动切换阀进行 隔断。隔断时喷管 可以通过开启冲洗水管的手动切换阀进行冲洗。氧化风机 采用罗茨风.,每台包括润滑系统、进出口消音器、进气室、进口风道（包括过 滤 器）,吸收塔内分配系统及其与风机之间的风道、管道、阀门、发 兰和配件、 电机、联轴节、电机和风机的共用基础底座、就地控制柜、 冷却器等。

14、罗 茨风机是一种定排量回转式风机,如图 8-3 所示,靠安装在机壳 1 上的两根平 行轴5 上的两个8字形的转子2 及6 对气体的作用而抽 送气体。转子由装 在轴末端的一对齿轮带动反向旋转。当转子旋转时, 空腔 7 从进风管 8 吸入 气体,在空腔 4 的气体被逐出风管,而空腔 9 内的气体则被围困在转子与机 壳之间随着转子的旋转向出风管移 动。当气体排到出风管内时,压力突然增 高,增加的大小取决于出风 管的阻力的情况而无限制。只要转子在转动 ,总有 一定体积的气体排 到出风口,也有一定体积的气体被吸入。 图 8-3 罗茨风机 工作原理 机壳采用灰铸铁,经时效处理,与前后墙板组成机体,圆锥销定

15、位, 形 成气室。墙板采用灰铸铁,经时效处理,前后墙板通用、置用密封 座和轴承座。 叶轮采用高牌呈灰铸铁,经时效处理,采用渐开线形线。 主从动轴采用 45 号 优质碳素钢、与叶轮组装后校静叶平衡。 每套 FGD 装置设二台氧化风机,其 中一台备用,其技术参数为：风量6248Nm06/h（湿）;压升 130Kpa（1209.63mbar）;出 口温度 121C;电机功率 355KW;转速 990r/min。1.2.6 吸收塔搅拌器 在吸收塔浆液池的下部,沿塔径向布置四台侧进式搅拌器,其作 用是 使浆液的固体维持在悬浮状态,同时分散氧化空气。搅拌器安装有轴 承 罩、主轴、搅拌叶片、机械密封。搅拌器

16、叶片安装在吸收塔降池内 , 与水平 线约为 10 度倾角、与中心线约为-7 度倾角。搅拌桨型式为三 叶螺旋桨,轴 的密封形式为机械密封。在吸收塔旁有人工1717洗设施，提供安装 和检修所需要的吊耳、吊环及 其他专用滑轮。采用低速搅拌器,有效防止浆 液沉降。吸收塔搅拌器 的搅拌叶片和主轴的材质为合金钢。在运行时严禁触 摸传动部件及拆 下保护罩。向吸收塔加注浆液时 ,搅拌器必须不停地运行。 叶片和叶轮的材料等级是ANSI/ASTMA176-80a,搅拌器轴为固定结构，转速适 当控制,不超过搅拌机的临界转速。所有接触被搅拌 流体的搅拌器部件,必须 选用适应被搅拌流体的特性的材料,包括具 有耐磨损和腐蚀的性能。 1.3 烟 气系统 1.3.1 主要设备 1）增压风机 增压风机用于烟气提压,以克服 FGD 系 统烟气阻力。 AN 风机是一种子午加速风机,它由进气室、前导叶、集流器、 叶轮、 后导叶和扩压器组成。 AN 风机工作时,烟气由除尘器出来后进入 AN 风机进气室,经过前导叶的导向,在集