【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，白馬 下關(guān) ，前清 少 多家 工藝造價(jià) 300400 元/Kw 600－ 00 元/Kw 5080 萬(wàn)元 /套 350 － 450元 /Kw 250－ 350 元 /Kw 運(yùn)行成本 元 元 元 元 元 / 某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 12 / / / / 旋流板塔脫硫 旋流板塔技術(shù)的發(fā)展 旋流板塔具有汽液流通量大、壓降低、操作彈性寬、除塵效率高、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，其綜合性由于目前國(guó)內(nèi)外普遍適用的其他工藝脫硫塔 。 旋流板塔自 1974 年首次用與衢州化工公司碳銨干燥尾氣回收氨以來(lái)，已廣泛用作中小氮肥廠的半水煤氣脫硫塔、飽和熱水塔，除塵、冷卻、冷凝塔等，也用與環(huán)保行業(yè)脫除煙氣和廢氣中的飛灰、 SO NOx、 H2S 及鉛、貢蒸汽等，取得了巨大的環(huán)保效益和社會(huì)效益，獲得 1978 年全國(guó)科技大獎(jiǎng)和 1984 年國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。至 90 年代，在國(guó)家自然科學(xué)基金和省自然科學(xué)基金（各二次）的資助下，以譚天恩教授為首的研究小組又對(duì)旋流塔板上的氣液運(yùn)動(dòng)，傳質(zhì)效率、放大效應(yīng)等進(jìn)行了深入的研究，并獲得化工部 1993 年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)家教委 1996 年科 技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、 1999 年浙江省環(huán)境環(huán)?？萍歼M(jìn)步二等獎(jiǎng)。 從二十世紀(jì) 80 年代前期開(kāi)始，旋流板塔開(kāi)始用于小型鍋爐的煙氣脫硫研究，在實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上對(duì)同時(shí)脫硫、除塵、除霧相關(guān)的工程性問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。旋流板塔石灰 /石灰石法、以及雙堿法、電石渣和廢堿液脫硫技術(shù)作為實(shí)用可靠的脫硫除塵技術(shù)，具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低、操作彈性大、管理和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸推廣應(yīng)用與電力、化工、礦冶、輕工等行業(yè)的煙氣脫硫除塵和其他工業(yè)廢氣治理 。 旋流板塔工作原理 旋流板塔為圓柱形塔體，塔內(nèi)根據(jù)西藥裝設(shè)各種不同類(lèi)型的旋流塔板。 工 作時(shí)，煙氣由塔低切向進(jìn)塔，在塔板葉片的導(dǎo)向作用下使煙氣旋轉(zhuǎn)上升，并在塔板上將逐板下流的液體噴成霧滴，增加氣頁(yè)間的接觸面積；液滴被氣流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心力強(qiáng)化氣液間的接觸，并被甩到塔壁上，然后沿塔壁流下，某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 13 通過(guò)溢流裝置到下一層塔板上，再次被氣流霧化而進(jìn)行氣液接觸。所以即使在同等液體氣比的狀態(tài)下，隨著塔內(nèi)塔板的增加，其脫硫除塵效率將不斷提高；同時(shí)，液體在與氣體充分接觸后又能有效地利用離心力作用驚醒氣液分離 — 避免了霧沫夾帶現(xiàn)象，其氣液負(fù)荷壁常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄、開(kāi)孔率大而使壓降較低，達(dá)到同樣的效果 時(shí)的壓降壁常用塔板約少一般，因此，綜合性能優(yōu)于常用板塔。 由于塔內(nèi)提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的 SO2 被堿性液體吸收（脫硫）的效果好；氣體中的塵粒也易被水霧粘附而出去，此外塵粒及霧滴受離心力甩到塔壁后，亦使之被粘附而除去，從而使氣流帶出塔的塵粒和霧滴很少。旋流板塔上部裝有組合除霧裝置，減少塔出后煙氣帶水的危害。 空塔噴淋脫硫技術(shù) 空塔噴淋具有壓降低，霧化效果好，噴霧均勻，覆蓋面積大，氣液流通量大，操作彈性寬，除塵效率高，不易堵塞，效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，它在爐外煙氣濕法脫硫方面得到廣泛應(yīng)用，早在而使世紀(jì)八 十年代已在美國(guó)、日本及歐洲就有廣泛應(yīng)用，尤其在石灰 /石灰石 — 石膏法煙氣脫硫技術(shù)方面，因其耐磨性好，防堵塞性能優(yōu)，噴霧噴嘴加工易于掌握，所以顯示出獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。今年來(lái)，隨著鈉鈣雙堿法煙氣脫硫技術(shù)工藝得到普遍選擇，空塔噴淋脫硫技術(shù)更有著極大的發(fā)揮空間。 空塔噴淋的脫硫效率與旋流板塔相媲美，三層全開(kāi)都可達(dá)到 90％－ 95％，運(yùn)行管理好了可達(dá)到 97％左右。單開(kāi)某一層，它的脫硫效率要高與旋流板塔；他的氣液比比旋流板塔略低，占 1/2— 1/3；系統(tǒng)阻力比旋流板塔略低，占 1/2—1/3；除此以外，它適合于塔徑大小的變化，就是說(shuō) 吸收塔直徑大些小些都可以采用空塔噴淋技術(shù)。 空塔噴淋技術(shù)的工作原理是：空塔噴淋塔體為圓柱形塔體，塔內(nèi)根據(jù)需要裝設(shè)不同材料的噴淋母管和不同材料的噴嘴，分三層布置。噴淋母管可以是玻璃鋼的也可以是不銹鋼的，噴嘴可以是碳化硅的，也可以是特富隆的，也可以是不銹鋼的，工作時(shí)煙氣由塔底部進(jìn)入，堿性吸收液由泵打入噴淋母管，經(jīng)噴嘴從塔上部均勻噴出。這時(shí)，噴出的堿性吸收液和上流的煙氣充分接觸，鈉堿液液滴、液霧與煙氣中的 SO2 劇烈碰撞，經(jīng)反應(yīng)生成 Na2SO3 或者生成 NaHSO3 或者生成某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 14 少量 Na2SO NaHSO4，反應(yīng)后的液體 流出塔外，自流到循環(huán)池。脫硫后的凈煙氣，經(jīng)吸收塔體上部的兩級(jí)除霧器除水后由煙囪排出。 旋流塔板、空塔噴淋層圖： 圖 ： 鈉鈣雙堿法工藝反應(yīng)原理 該法使用 Na2CO3 或 NaOH 液吸收煙氣中的 SO2 生成 HSO31SO32SO42,反應(yīng)方程式如下： 一、脫硫過(guò)程 Na2CO3 + SO2 = Na2SO3CO2 (1) 2NaOH + SO2 =Na2SO3 + H2O (2) Na2SO3 + SO2 = H2O + 2NaHSO3 (3) 其中：式 (1)為啟動(dòng)階段 Na2CO3 溶液吸收 SO2 的反應(yīng) 。 式（ 2）為再生 PH 值較高時(shí)（高與 9 時(shí)） ,溶液吸收 SO2 的主要反應(yīng)； 式（ 3）為溶液 PH 值較低（ 59）時(shí)的主反應(yīng) . 二、氧化過(guò)程（副反應(yīng)） Na2CO3 + 1/2O2 = Na2SO4 （ 4） 2NaHSO3 + 1/2O2 = NaHSO4 （ 5） 三、再生過(guò)程 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = CaSO3 + NaOH + H2O （ 6） Na2SO3 + Ca(OH)2 = NaOH + CaSO3 （ 7） 式（ 6）為第一步再生反應(yīng)，式（ 7）為再生至 pH 大于 9 以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。 本工程選擇鈉鈣雙堿法為脫硫工藝，以鈉堿作為主脫硫劑，石灰 為助脫硫劑。由于在吸收過(guò)程中以鈉堿為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢等問(wèn)題，運(yùn)行安全可靠。由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速度比鈣堿快很多，能在較小的液氣比條件下，達(dá)到較高的而氧化硫脫除率。 某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 15 第三章 脫硫工程內(nèi)容 脫硫工藝流程 本方案工藝流程只要包括五部分：煙氣系統(tǒng)、 SO2 吸收系統(tǒng)、吸收液循環(huán)及再生系統(tǒng)、脫硫查處理系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)，祥見(jiàn)工藝流程圖。 1） 煙氣系統(tǒng) 本方案采用兩爐 一塔 ，即兩座吸收塔處理兩臺(tái)鍋爐煙氣，煙氣系統(tǒng)具體流程為： 鍋爐的煙氣首先分別經(jīng)電除塵器除去大部分煙塵后，通過(guò)引風(fēng)機(jī)分別進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。在 脫硫系統(tǒng)中，煙氣先經(jīng)過(guò)噴淋短管的預(yù)脫硫除塵和降溫，然后切向進(jìn)入吸收塔，在塔內(nèi)完成脫硫洗滌，凈化后的煙氣由塔內(nèi)除霧器脫水，通過(guò)煙囪排空。 另外，煙氣系統(tǒng)設(shè)有旁路煙道，旁路煙道上有電動(dòng)擋板，方便切換，在咽氣入口、出口煙道上都設(shè)有擋板確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。 2） SO2 吸收系統(tǒng) 本工程所采用的是鈉鈣雙堿法脫硫工藝。 在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的 SO SO HF、 HCl 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和少量的硫酸鈉等物質(zhì)。脫硫并除塵后的凈咽氣通過(guò)除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。 3） 吸收液循環(huán)及再生系統(tǒng) 脫硫液在脫硫塔內(nèi)與二氧化硫充分接觸、反應(yīng)后，流入循環(huán)池，部分溶液通過(guò)再生泵打入再生池，與來(lái)自石灰漿液池中的石灰漿液進(jìn)行再生反應(yīng)。反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，上清液返回循環(huán)池，沉淀物進(jìn)入脫硫渣處理系統(tǒng)。在循環(huán)池中補(bǔ)充一定量的鈉堿液后，脫硫液由循環(huán)泵泵入脫硫塔循環(huán)使用。整個(gè)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)形成閉路循環(huán)，不會(huì)產(chǎn)生廢水，沒(méi)有廢水外排，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。 4）脫硫渣處理系統(tǒng) 脫硫液在再生池再生后，鈉堿得到再生，二氧化硫以半水亞硫酸鈣的形式在沉淀池內(nèi)沉淀下來(lái)，上清液回流到脫硫液系統(tǒng)中循環(huán)使用，沉降物通 過(guò)渣漿泵進(jìn)入真空帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水，最終脫硫渣堆放或其他利用。 脫硫渣的再生利用途徑 某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 16 半水亞硫酸鈣配以合成樹(shù)脂可生產(chǎn)一種稱(chēng)為鈣塑的新型復(fù)合材料。這類(lèi)材料兼有木材和紙的性能，具有耐熱、耐水、耐寒、防震隔音等特性，廣泛用作室內(nèi)裝修、家具制作、包裝紙的材料，并可用作建筑材料，如建筑施工的模板等。 用于道路回填材料，隨著城鄉(xiāng)環(huán)境建設(shè)的發(fā)展，大規(guī)模公路建設(shè)對(duì)路基回填材料的需求和質(zhì)量要求也越來(lái)越高，充分利用脫硫渣作為修筑道路的回填材料，即可為城市筑路提供材料來(lái)源，又解決了工廠廢渣的處理，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益將十分明顯 。 建筑業(yè)：對(duì)脫硫渣、飛灰、水泥進(jìn)行混合，通過(guò)固化可以制造建筑材料。 還可用于粘合劑、水泥微孔混凝土及纖維板的材料。 5）電器控制系統(tǒng) 電器控制系統(tǒng)主要包括 DCS 系統(tǒng)、電器控制與保護(hù)、照明及檢修系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)及安全滑觸線、通訊系統(tǒng)、電纜和電纜構(gòu)筑物、防火阻燃設(shè)施、電氣設(shè)備布置。 3． 2 脫硫工程內(nèi)容 3． 2． 1 煙氣系統(tǒng) 3． 2． 1． 1 技術(shù)要求 （ 1）系統(tǒng)概述 從鍋爐引風(fēng)機(jī)后引出的煙氣進(jìn)入吸收塔。在吸收塔內(nèi)脫硫凈化，經(jīng)除霧器除去水霧后，經(jīng)煙囪排入大氣。煙道上設(shè)置旁路擋板門(mén)，當(dāng)鍋爐啟動(dòng)、進(jìn)入煙氣脫硫的煙氣 超溢和煙氣脫硫裝置故障停運(yùn)時(shí)，煙氣由傍路擋板經(jīng)煙囪排放。 （ 2）設(shè)計(jì)原則 當(dāng)鍋爐從 50％倒 100％的工況條件下，煙氣脫硫裝置的煙氣系統(tǒng)都能正常運(yùn)行，并且在滿負(fù)荷工況下進(jìn)煙溫度加 10℃裕量條件下仍能安全連續(xù)運(yùn)行。 事故狀態(tài)下，煙氣脫硫裝置最大安全運(yùn)行煙氣溫度按 180℃設(shè)計(jì)，超過(guò) 180℃能夠安全運(yùn)行 30 分鐘，當(dāng)溫度達(dá)到 190℃時(shí)，全流量的旁路擋板立即打開(kāi)。 在煙氣脫硫裝置的進(jìn)、出口煙道上設(shè)置密封擋板，用于鍋爐運(yùn)行期間脫硫裝置的某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 17 隔斷和維護(hù)，旁路擋板具有快速開(kāi)啟的功能，全關(guān)到全開(kāi)的開(kāi)啟時(shí)間 0—— 45s。 壓力表、溫 度計(jì)等用于運(yùn)行和觀察的儀表，安裝在煙道上。 在煙氣系統(tǒng)中，設(shè)有人孔和卸灰門(mén)。 所有的煙氣擋板門(mén)易于操作，在最大壓差的作用下具有優(yōu)良的嚴(yán)密性 。 3． 2． 1． 2 煙道及其附件 3． 2． 1． 2． 1 技術(shù)要求 根據(jù)本章節(jié)的規(guī)范和要求，煙道管材、煙道擋板、管道膨脹節(jié)（法蘭連接）、分流板、導(dǎo)向板、墊圈和螺栓材料，通道設(shè)施及所有其他必要的附件都須符合相應(yīng)要求。 煙道由足夠強(qiáng)度的鋼板制造，能承受所有的荷重條件，并且是氣密性的焊接結(jié)構(gòu)。 吸收塔入口煙道采用 5mm 鋼板，內(nèi)襯玻璃鱗片防腐。 吸收塔出口煙道里（濕煙氣區(qū)），除了導(dǎo)流板之 外，不安裝內(nèi)珩架，加強(qiáng)筋，斜撐或其他內(nèi)部件。 排水設(shè)施的大小考慮最大排水量，排水設(shè)施由能滿足周?chē)h(huán)境要求的材料制作。排水返回到煙氣脫硫排水坑或吸收塔液池。 在裝置停運(yùn)期間，煙道（尤其是旁路煙道）采取合適的措施避免腐蝕。俄要引起注意的是每臺(tái)鍋爐的現(xiàn)有煙道靠近煙囪段，由于它們既排放煙氣脫硫的潔凈煙氣也排放未處理煙氣（在旁路運(yùn)行時(shí)），因而該段煙道即與煙道的接口處要采取適應(yīng)在所有溫度（也包括故障）情況下的防腐措施。 煙道的設(shè)計(jì)能提供平滑和穩(wěn)定的流動(dòng)條件，與工藝的要求相一致，煙道外部要充分加固，以防止過(guò)度的顫動(dòng)和振動(dòng) ，并且煙道設(shè)計(jì)滿足在各種煙氣溫度和壓力下（包括流動(dòng)不均勻時(shí)）均能理想運(yùn)行。 確保在煙氣系統(tǒng)中不會(huì)發(fā)生對(duì)運(yùn)行有不利影響的灰塵沉積，煙氣對(duì)系統(tǒng)的附加負(fù)荷按設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算。 關(guān)于壓降、煙道走向、煙道形狀和內(nèi)部件盡可能優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在所有煙道的 30176。、變徑及急轉(zhuǎn)彎處，設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板材質(zhì)與煙道一某廠 1 石灰窯 煙氣脫硫項(xiàng)目 18 致并能滿足周?chē)h(huán)境的要求。 所有需要防腐的煙道盡可能使用外部加強(qiáng)筋，不采用內(nèi)支撐；如采用內(nèi)部加強(qiáng)筋，這些部件考慮相應(yīng)的防腐措施。外部煙道加強(qiáng)筋盡可能統(tǒng)一間隔排列。 加強(qiáng)筋使用統(tǒng)一的規(guī)格尺寸和統(tǒng)一變化的規(guī)格尺寸，以便使敷設(shè)在加強(qiáng) 筋上的保溫易于安裝，并且增加外表面的美觀。加強(qiáng)筋的布置考慮防止給水。 為了減少煙道中的冷卻液以及伴隨的腐蝕問(wèn)題，同時(shí)也為了延長(zhǎng)內(nèi)襯的使用壽命，所有煙道、擋板、煙氣脫硫風(fēng)機(jī)和膨脹節(jié)，包括現(xiàn)有煙道的接入，都要保溫和進(jìn)行外包裝。 煙道采用預(yù)制保溫板保溫，保溫層外部完全覆蓋外裝金屬彩板。 安裝的保溫板系統(tǒng)與環(huán)境隔絕，以阻止?jié)駳鈴耐獠窟M(jìn)入保溫層，再所有船頭的地方進(jìn)行堵縫，并且有 20 年的韌性和密封壽命。 煙道頂部覆蓋頂板，頂板能支撐行走荷重和至少 150kg的局部荷重，頂板布置適于排水。 全部保溫板和外裝飾的外觀潔凈、有 規(guī)則性能令人滿意。 煙氣擋板 設(shè)計(jì)原則 擋板的設(shè)計(jì)能承受各種工況下煙氣的溫度和壓力，并且沒(méi)有變形或泄漏。擋板和驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)能承受所有的運(yùn)行條件下工作介質(zhì)可能產(chǎn)生的腐蝕 。 技術(shù)要求 煙道旁路擋板采用百葉窗式雙層氣體密封式擋板，而且具有優(yōu)良的氣密性，全密封零泄露。旁路當(dāng)