【文章內(nèi)容簡介】 膠泥灌滿、防滲漏、剛性好，這是一種經(jīng)濟(jì)實用、美觀大方、系統(tǒng)可靠、價格適中的科學(xué)選材方法。另外采用奧氏體不銹鋼，它以其獨特的防腐性能，塔體內(nèi)的凈化裝置全部采用不銹鋼（1Cr18Ni9Ti或00Cr18Ni10Ti）制作，確保設(shè)備的技術(shù)性能和正常使用壽命。4 2130t/h鍋爐煙氣脫硫工藝系統(tǒng)流程煙囪鍋爐煙氣電除塵器鋼制出口煙道進(jìn)口煙道脫硫吸收塔脫硫排污液旁路煙氣擋板脫硫劑儲倉PH調(diào)節(jié)池渣漿泵外運循環(huán)泵水平煙道凈化煙氣熟化池攪拌脫硫吸收液上清液氧化沉淀池原煙道引風(fēng)機煙氣擋板本方案采用一臺電除塵器配置一臺脫硫吸收塔、濕式石灰法脫硫工藝的方案來處理一臺130t/h鍋爐煙氣，去除煙氣中的二氧化硫。從鍋爐排出的煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，經(jīng)引風(fēng)機加壓，原煙氣進(jìn)入吸收塔進(jìn)口煙道，與布置在進(jìn)口煙道的噴淋裝置形成的水膜進(jìn)行傳質(zhì)換熱，初步降溫并去除部分SO降溫后的煙氣斜向下切向進(jìn)入吸收塔，沖擊塔底水封液面，產(chǎn)生浪花泡沫，有利于煙氣的洗滌凈化，經(jīng)初級凈化的煙氣螺旋上升，與從塔內(nèi)上部噴淋布水裝置大面積噴淋出來的堿性吸收液混合接觸，由于分流裝置的合理設(shè)計，煙氣在塔內(nèi)產(chǎn)生氣動旋流，強勁的上旋力與沖擊力對吸收液激烈攪動，獲得最佳的霧化效果，單位體積的洗滌液表面積增加上千倍，霧化的洗滌液與煙氣中的二氧化硫充分混合，達(dá)到最理想的接觸面積與方式，吸收溶解及反應(yīng)充分。由于每級凈化裝置從上往下逆流噴淋出的都是新鮮的吸收液體，吸收效率高，煙氣經(jīng)多級凈化處理達(dá)到高效脫硫效果。在脫除SO2的過程中，同步對電除塵器未除盡的粉塵在碰撞、攔截、凝聚、粘附、分離的機理中進(jìn)一步脫除。凈化后的煙氣上升經(jīng)除霧器進(jìn)行高效氣液分離，脫水除霧后的凈化煙氣塔從出口煙道進(jìn)入水平煙道由煙囪排空。整個煙道系統(tǒng)中設(shè)有煙氣擋板閥門、當(dāng)脫硫系統(tǒng)正常運行時，旁路擋板關(guān)閉，脫硫煙道擋板開啟，原煙氣通過脫硫煙道進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫反應(yīng)。當(dāng)FGD裝置或鍋爐發(fā)生故障時，旁路擋板開啟，脫硫煙道擋板關(guān)閉，煙氣就不進(jìn)入FGD裝置而直接走旁路進(jìn)入煙囪排至大氣。脫硫污液經(jīng)吸收塔底部水封口排出塔外，由排污溝溢流入氧化沉淀池進(jìn)行空氣氧化和沉淀，將不穩(wěn)定的亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，脫硫產(chǎn)物及灰漿在氧化沉淀池經(jīng)沉淀后由渣漿泵輸送到灰場。沉淀后的上清液溢流入PH調(diào)節(jié)池，脫硫吸收劑熟化后加入PH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)合適的PH值，經(jīng)循環(huán)泵加壓后供吸收塔噴淋裝置凈化煙氣用。在循環(huán)池旁設(shè)置脫硫劑制備系統(tǒng)，本方案用石灰作脫硫劑，石灰由上料機構(gòu)輸入儲倉待用，由變頻調(diào)速控制的星形卸料器定量給料，由螺旋給料機送入熟化池，經(jīng)攪拌熟化后進(jìn)入循環(huán)池。熱煙氣穿過吸收塔，開式循環(huán)水系統(tǒng)蒸發(fā)并帶走了部分水份，水的補充可通過灰場回水或其它生產(chǎn)廢水補充，以保持系統(tǒng)水量平衡。5脫硫基本原理PXJ設(shè)備采用濕式吸收法脫除SO2，該方法是利用SO2在脫硫吸收塔內(nèi)與霧化后的吸收液，在氣液界面上的平衡度，在液相中的溶解度之間的特性關(guān)系。在氣相中SO2的傳質(zhì)速度、液相中SO2的傳質(zhì)速度，物理吸收氣相傳質(zhì)分系數(shù)、物理吸收液相傳質(zhì)分系數(shù)，SO2在氣相中的分壓及液相中SO2的濃度等特性最佳配合下，借助于氣體在液體中的擴散，對SO2進(jìn)行吸收。吸收SO2的程度，由氣體、液體的物理化學(xué)性質(zhì)所決定。PXJ型設(shè)備脫硫包括物理吸收、化學(xué)吸收兩個方面。1．物理吸收物理吸收主要是利用氣體、液體的物理特性：當(dāng)煙氣經(jīng)預(yù)處理裝置后，切向進(jìn)入脫硫吸收塔下部后旋轉(zhuǎn)上升，在多級氣動旋流裝置控制下與吸收液水幕連續(xù)發(fā)生撞擊，吸收液被適度霧化。液體的霧化過程，實際上是氣—液兩相間的傳遞過程。由于液體被霧化后，單位表面積擴大了兩千余倍，氣體向霧狀液滴大面積擴散，使煙氣中的SO2與液滴充分接觸。當(dāng)氣—液平衡后，氣態(tài)的SO2轉(zhuǎn)入液態(tài)，可被吸收液充分吸收。因此，吸收液的霧化及氣—液相間的平衡程度，是直接影響化學(xué)吸收SO2的關(guān)鍵因素。2．化學(xué)吸收化學(xué)吸收主要利用SO吸收液的化學(xué)特性進(jìn)行下列化學(xué)反應(yīng)：（1）酸性：SO2屬中等強度的酸性氧化物，可用堿性物質(zhì)吸收，生成鹽類。如用鈣基化合物吸收，可生成溶解度很低的CaSO31/2H2O。通過氧化可生成 CaSO42H2O。（2）氧化性：SO2在水中有中等的溶解度，溶于水后生成H2SO3，可氧化成穩(wěn)定的H2SO4。（3）還原性：在與強氧化劑接觸或催化劑及氧存在時，SO2可被氧化成SO3。SO3溶于水后，酸性更強，更容易與吸收液進(jìn)行中和反應(yīng)。（4）中和反應(yīng)如下：使用CaO作脫硫劑時：SO2（氣）+H2O→SO2（液）+H2OSO2（液）+H2O→H++HSO3－→2H++SO32－CaO+ H2O→Ca(OH)2→Ca2++2OH－Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3 +2H2OCaSO3 +H2O + SO2=Ca(HSO3)2總之，在PXJ型設(shè)備旋流氣動裝置有效作用下，煙氣中的SO2能與吸收液發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)后被脫除，從而達(dá)到高效脫硫目的。（5）脫硫工藝分析 當(dāng)含有SO2的煙氣，經(jīng)預(yù)處理裝置初級脫硫后，切向進(jìn)入PXJ脫硫吸收塔，連續(xù)經(jīng)過三級氣動旋流凈化裝置，SO2被逐級吸收、溶解，脫除，反應(yīng)后的吸收液PH值逐漸下降。塔內(nèi)各級氣動旋流裝置上方，不間斷地向煙氣噴射合適PH值的吸收液，用以吸收煙氣中的SO2。PXJ設(shè)備具有獨特的溢流水返流功能，當(dāng)上一級凈化裝置凈化后的吸收液被甩向塔壁后，進(jìn)入溢流槽可流至下一級凈化裝置再次霧化，使吸收液與SO2的化學(xué)反應(yīng)不斷重復(fù)。這一特殊工藝的應(yīng)用，可充分有效利用吸收液，降低脫硫成本，顯著提高脫硫效率。濕式煙氣凈化設(shè)備在凈化過程中，絕大部分吸收液連同被其捕集吸收的有害物質(zhì)，在旋流凈化過程中被甩向塔壁流向塔底，進(jìn)入灰水系統(tǒng)。但仍有少部分液滴被煙氣帶走。為有效解決液氣分離，PXJ設(shè)備采用麓南脫硫?qū)＠夹g(shù)設(shè)計一套完整的脫水除霧系統(tǒng)。由離心式旋流脫水裝置、流線型導(dǎo)流錐和全方位阻液環(huán)等組成，設(shè)在第三級旋流凈化裝置上方。當(dāng)濕煙氣進(jìn)入旋流脫水裝置后，在外向脫水板的控制下，大顆粒液滴被強大的加速離心力甩向塔壁。為增強脫水除霧功能，在旋流脫水裝置中心區(qū)盲板的上方設(shè)有導(dǎo)流錐。經(jīng)脫水裝置出來的煙氣旋轉(zhuǎn)上升，受錐體傾斜角控制，迫使中心氣流擁向塔壁。消除盲板中心區(qū)負(fù)壓形成的渦流，使煙氣中的液滴，被塔壁上的液膜凝并、吸附，在重力作用下沿溢流槽、塔壁流向塔底。在脫水裝置上方增設(shè)了一套360176。全方位阻液環(huán)，可擋截沿塔壁上旋的液膜。經(jīng)以上工藝處理后，煙氣中霧滴含量≤75mg/Nm3,煙溫≥65℃，因此，下游設(shè)備不會腐蝕、煙囪內(nèi)不結(jié)露，排空后可迅速抬升擴散。6 2130t/h鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)技術(shù)性能2130t/h鍋爐煙氣經(jīng)治理改造后，設(shè)備技術(shù)性能及參數(shù)保證值如下：（1）技術(shù)指標(biāo)控制： 煙氣治理后，煙塵排放濃度＜50 mg/Nm3 煙氣治理后，二氧化硫排放濃度≤400 mg/Nm3 林格曼黑度：1級。 脫硫吸收液循環(huán)利用，鍋爐沖灰、沖渣回水及其他堿性廢水均可補充。（2）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)格有效地控制質(zhì)量保證的全過程，保證設(shè)備從設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試和服務(wù)都處于受控狀態(tài)，以達(dá)到和滿足用戶要求。 脫硫設(shè)備采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 塔體漏風(fēng)率≤%(不漏風(fēng)、不滲水、抗沖擊能力強)。 優(yōu)化設(shè)計塔內(nèi)煙氣凈化裝置，保證脫硫效率及煙氣脫水，經(jīng)環(huán)保部門檢測，煙氣凈化達(dá)標(biāo)排放。 與鍋爐同步運行率：100% 安裝塔內(nèi)煙氣凈化裝置后，使用性能穩(wěn)定，主體設(shè)備服務(wù)壽命達(dá)30年，塔內(nèi)裝置耐腐、耐磨、耐溫。 煙氣凈化設(shè)備在鍋爐負(fù)荷波動時能持續(xù)安全、穩(wěn)定運行。7脫硫系統(tǒng)配置本項目2130t/h鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后配置脫硫系統(tǒng)，包括每臺爐單獨配置的一套脫硫吸收塔、煙氣凈化系統(tǒng)、煙氣管道系統(tǒng)，及二爐共同配置的一套公用系統(tǒng)，（并考慮二期新建130t/h鍋爐的脫硫公用）包括脫硫劑制備系統(tǒng)（儲倉、熟化池等）、循環(huán)水系統(tǒng)（PH調(diào)節(jié)池、循環(huán)泵等）、曝氣氧化系統(tǒng)（氧化風(fēng)機等）、電氣儀表控制系統(tǒng)等。以下是對系統(tǒng)各部分的描述：煙氣治理工藝流程示意圖鍋爐出口煙氣電除塵器引風(fēng)機進(jìn)口煙道一級噴淋脫硫吸收塔吸收塔出口煙道煙 囪水平煙道一級旋流二級噴淋二級旋流三級噴淋三級旋流定期沖洗裝置脫水除霧裝置反沖洗裝置初級噴淋進(jìn)口煙道脫硫吸收塔采用旋流板塔，內(nèi)設(shè)煙氣凈化系統(tǒng)（氣動旋流裝置、噴淋布水裝置、脫水除霧裝置等）。脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)形式：旋流板塔數(shù)量：一爐一塔，脫硫后煙氣出口煙道從吸收塔頂部引出。脫硫吸收塔直徑（內(nèi)徑）：高度：H22m。煙氣采用向下斜切式進(jìn)入脫硫吸收塔，塔內(nèi)煙氣由下向上旋轉(zhuǎn)上升，延長了氣體分布路徑，不僅有利于氣體分布均勻，而且由于氣體的翻騰形成了湍流，更有利于氣液的傳質(zhì)換熱。脫硫塔內(nèi)工作環(huán)境惡劣，塔體內(nèi)襯材料必須滿足防腐抗磨，使用壽命長的特性。根據(jù)國情和資源狀況，塔體內(nèi)襯材料選擇耐腐、耐磨、耐熱性能好的優(yōu)質(zhì)花崗石，其質(zhì)地堅硬不易風(fēng)化，性能優(yōu)越、具有極其優(yōu)異的耐酸、耐磨、耐腐性能，且造價低廉、使用壽命長，在煙氣治理中被廣泛采用。本工程脫硫吸收塔處于正壓運行，要求設(shè)備不泄漏，塔體剛性好。脫硫吸收塔內(nèi)壁采用250mm厚的優(yōu)質(zhì)天然花崗石砌筑，外包3mm鋼板，中間留20mm用耐腐蝕膠泥澆灌，確保塔體不泄漏，整體剛性好。塔體輔助設(shè)施為便于檢修、維護(hù)和調(diào)試，在安裝脫硫吸收塔體的同時，在塔體相應(yīng)位置配套相應(yīng)的輔助設(shè)施：（1）在進(jìn)口煙道及主塔各層旋流裝置上方安裝調(diào)試人孔門。（2）在調(diào)試人孔方向，設(shè)置檢修調(diào)試工作平臺和工作爬梯。（3）在塔體外安裝供水管道、法蘭、閥門、壓力表。（4）在塔體底部設(shè)水封池、排污口。每個吸收塔塔內(nèi)安裝整套煙氣凈化系統(tǒng)，它包括初級噴淋裝置、多級氣動旋流裝置、多級中心噴淋布水裝置、全套脫水除霧裝置（旋流除霧器、導(dǎo)流錐、阻液環(huán)等）。塔內(nèi)煙氣凈化裝置由不銹鋼制作，耐腐耐磨耐溫，使用壽命長。初級噴淋裝置：在進(jìn)煙道處設(shè)計初級噴淋裝置，當(dāng)煙氣進(jìn)入進(jìn)口煙道，與噴淋裝置形成的水膜進(jìn)行傳質(zhì)換熱，降溫并去除部分二氧化硫，切向下進(jìn)入吸收塔。氣動旋流裝置：吸收塔塔內(nèi)設(shè)計多級氣動旋流裝置，經(jīng)過初級凈化的煙氣旋轉(zhuǎn)上升，由于氣動旋流裝置具有導(dǎo)向和接力作用，利用煙氣自身的動能產(chǎn)生氣動旋流，氣液兩相充分接觸，進(jìn)行傳質(zhì)反應(yīng)，煙氣在塔內(nèi)經(jīng)過多級旋流裝置的凈化，可確保脫硫效率達(dá)到技術(shù)要求。中心噴淋布水裝置：采用無障礙中心噴射式新型氣液分配裝置，由大口徑的噴淋管構(gòu)成，安裝在氣動旋流板上部。它的最大特點是保證氣液分布均勻，360176。全方位水幕覆蓋，不留死角。噴淋開口度可調(diào)節(jié)，既便于維護(hù)清理，又可以達(dá)到大流量供水，而且對水質(zhì)無嚴(yán)格要求，鍋爐沖灰、沖渣水、生產(chǎn)生活用堿性廢水，均能進(jìn)入沉淀池或循環(huán)池重復(fù)利用，降低運行成本，由于采用大口徑的噴淋供水裝置，設(shè)備磨損輕、無堵塞，因此故障少，操作維護(hù)簡單、效率高。脫水除霧裝置：又稱氣液分離裝置或除霧器，在濕法脫硫系統(tǒng)中，氣液間發(fā)生強烈的傳質(zhì)傳熱過程，絕大部分帶有塵粒和有害物質(zhì)的液滴返回循環(huán)水系統(tǒng)，少量則被煙氣帶走，造成煙氣含濕量偏高，煙氣中的水份含有一定的有害物質(zhì)，將導(dǎo)致下游煙道的運行環(huán)境惡化，因此，必須采取有效措施，最大限度降低煙氣挾帶的水份含量。根據(jù)氣水分離原理和長期經(jīng)驗總結(jié)，采取多級氣水分離有效措施。高效脫水除霧裝置，它是利用重力、慣性力、離心力等氣水分離原理設(shè)計，脫水效率高。在脫水裝置中心區(qū)安裝流線形導(dǎo)流錐，迫使中心氣流向塔壁運動，消除中心區(qū)渦流的形成，提高脫水除霧效果。在脫水裝置上方安裝阻液環(huán)，它可以有效防止甩向塔壁的水再次被上升氣流帶走；整套脫水除霧裝置是有效降低煙氣含濕量的舉措，確保設(shè)備正常運行。在每層旋流裝置中心部位安裝中心柱，既可增加氣動旋流作用，又使多級旋流裝置連成整體，提高整體性能。在旋流裝置溢流槽下方安裝溢流裝置，使上部溢流水通過溢流裝置在下一級重復(fù)利用，既提高了脫硫效率，降低液氣比，又充分利用了水資源。根據(jù)脫硫系統(tǒng)運行方式和要求，提供全部必要的煙道管材，煙道擋板，管道膨脹節(jié)，通道設(shè)施和所有其他必要的附件。（1）煙氣管道單臺爐煙氣管道分三部分，一部分為進(jìn)口煙道，從引風(fēng)機出口煙道至脫硫吸收塔進(jìn)口煙道；二部分為脫硫塔頂部出口煙道進(jìn)入煙囪的水平煙道。三部分為引風(fēng)機出口煙道進(jìn)入煙囪的旁路煙道。第一部分和第二部分為新建煙道。第三部分為原有煙道。每個脫硫吸收塔進(jìn)口煙道為長方形結(jié)構(gòu)。，出口煙道直接與水平煙道相接。煙氣管道除脫硫吸收塔前預(yù)處理段采用花崗石外，其他部分全采用鋼制結(jié)構(gòu)，鋼制結(jié)構(gòu)部分作防腐、保溫處理。（2）煙氣檔板閥為確保機組正常運行，根據(jù)FGD系統(tǒng)要求，設(shè)置旁路煙道，這是濕式脫硫裝置，國內(nèi)外技術(shù)的通用作法，是保證機組、脫硫系統(tǒng)正常連續(xù)運行的保全措施。每個檔板包括框架、擋板本體、電動執(zhí)行器，擋板密封系統(tǒng)及所有必需的密封件和控制件等。擋板的設(shè)計應(yīng)能承受各種工況下煙氣的溫度和壓力，并且不能有變形或泄漏。本脫硫工程在每臺引風(fēng)機出口至脫硫吸收塔進(jìn)口間安裝煙氣擋板閥，每爐各安裝1臺煙氣擋板閥，二爐共2臺。另外，在每爐引風(fēng)機出口原煙道安裝旁路煙氣擋板閥，每爐1臺，共2臺。煙氣擋板閥具有快速開啟的功能，全關(guān)到全開的開啟時間能保證在事故時能可靠打開，不影響機組的正常安全運行。當(dāng)煙氣凈化系統(tǒng)檢修或出現(xiàn)異常，打開旁路煙道煙氣擋板，關(guān)閉進(jìn)入脫硫吸收塔的煙氣擋板，煙氣經(jīng)旁路煙道直接經(jīng)煙囪抬升擴散，保護(hù)脫硫裝置。煙氣擋板采用電動執(zhí)行器控制，開啟度可線性調(diào)節(jié)。煙氣擋板閥的打開位置與引風(fēng)機和鍋爐的運行狀況進(jìn)行聯(lián)動。每個擋板閥的操作靈活方便、可靠。驅(qū)動檔板的電動執(zhí)行機構(gòu)可進(jìn)行就地操作和控制室工控機遠(yuǎn)方操作，擋板位置和開、關(guān)狀態(tài)反饋進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)。所有擋板全開全關(guān)位配有四開四閉行程開關(guān)，接點容量為220VAC、3A。煙道擋板框架的安裝為法蘭連接。在每個擋板和其驅(qū)動裝置附近設(shè)