脱硫塔简介

2025-04-12 版权声明 我要投稿

脱硫塔简介(精选8篇)

脱硫塔简介 篇1

1、工艺流程介绍

烟气进入喷淋脱硫塔筒体,在喷淋脱硫塔内部上升阶段(流速在1.5-2m/s)与吸收剂浆液喷雾形成较大气液接触界面,烟气与液体雾粒逆流充份接触,在雾粒降落过程中吸收SO2 并捕捉尘粒,湿润的尘粒向下流入脱硫塔底部,从溢流孔排出进入沉淀池。在筒体内上升的净化后的气体经过气水分离器除雾脱水,完成整个除尘脱硫程序,之后通过筒体上部锥体部分引出。废液通过筒体底部溢流孔排入沉淀池,(溢流孔有水封设计防止漏气,并设有清理孔便于进行筒体底部清理)经沉淀(除灰)并加碱(再生)后循环使用。同时,为了方便脱硫系统的检修和应付紧急情况,有条件情况下可并建一旁路烟道。

2、工艺流程化学反应原理

此处主要涉及的是废液的循环再生问题,可按用户的脱硫要求及运行费用分为“钠-钙双碱法”及“纯碱单碱法”两种方法,钠-钙双碱法是利用纯碱脱硫,消石灰重生的方法减少纯碱的使用,但向较纯碱单碱法需增设一个重生池及一套重生池搅拌装置;纯碱单碱法则较为简单,在清水池内定时加入纯碱即可达到脱硫效果。与其它脱硫工艺相比,喷淋雾化脱硫工艺原则上有以下优点:

1)运用旋流射流技术、压力雾化和文丘里管技术,设备阻力小; 2)用钠碱液脱硫,循环水基本上是[Na+]的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养; 3)吸收剂的重生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用;

4)钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比1:1-2,达到较高的脱硫效率; 反应原理: SO2+H2O=H2SO3 H2SO3+Ca(OH)2=CaSO3+2H2O 2CaSO3+O2=2CaSO4

3、技术特点

我公司已经在多个项目上已经应用成熟的喷淋雾化脱硫工艺技术。较之其它脱硫工艺,该工艺具有以下优点:

1)、具有最佳的性价比。该工艺技术与国内外其它脱硫技术相比脱硫效率达到75-90%,而且液气比远远低于其它钙法技术。具有工艺流程简单,投资省、综合运行成本低的特点。脱硫后的烟气SO2排放可以在高浓度情况下完全满足环保排放要求,并且烟气含尘量进一步减少,可以实现花钱少、办实事的目的;

2)、该工艺在燃煤烟气的除尘脱硫项目中运行效果非常好,这已从多个项目中得到了证实;

3)、技术成熟,运行可靠性高。该工艺技术烟气脱硫装置投入率为90%以上,系统主要设备很少发生故障,因此不会因脱硫设备故障影响正常生产系统的安全运行;

4)、对操作弹性大,对煤种变化的适应性强。该技术用碱液作为脱硫剂,工艺吸收效果好,吸收剂利用率高,可根据炉窑煤种变化,适当调节pH值、液气比等因素,以保证设计脱硫率的实现;

5)、再生和沉淀分离在塔外,大大降低塔内和管道内的结垢机会; 6)、钠碱循环利用,损耗少,运行成本低; 7)、正常操作下吸收过程无废水排放; 8)、灰水易沉淀分离,可大大降低水池的投资;

9)、脱硫渣无毒,溶解度极小,无二次污染,可考虑综合利用; 10)、钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快,可降低液气比,从而既可降低运行费用,又可减少水池、水泵和管道的投资;

11)、石灰作再生剂(实际消耗物),运行成本低。12)、可以用废碱液作为脱硫剂,进一步降低成本。

13)、工艺简单,比较适用于中小型工业锅炉和炉窑配套使用。

4、套设备技术参数:

1)、耐腐泵: 流量:50 m3/h 扬程:35m 电机:11KW 2)、搅拌机:2.2KW 2台 3)、沉淀池数量:4-6个 4)、石灰消耗量:20-30Kg/班

5、使用须知

运行操作顺序:

1.1开始工作:先启动水泵,使设备中的射流压力雾化喷头向筒体内喷雾,才能让热烟气进入筒体。

1.2停止工作:先不让热烟气进入筒体,然后才可以关闭水泵。1.3严格来讲:脱硫塔投入运行后,水泵不应关闭,让它一直喷雾。

2、使用脱硫塔有大量的尘沉降在水池内,因此要保持池水干净,特别不应当有塑料片、麦桔等物,以防止堵塞喷头(尘不会堵塞喷头)。

3、烟气中的二氧化硫和氮氧化合物与水结合后成酸性,酸性水不仅对脱硫塔效果有影响,而且对设备管道、水池使用寿命有影响,所以要加石灰,使水池内的酸碱度保持在PH值8以上。

4、定期清除水池内灰尘和污物,保持水池干净。

5、如果喷头损坏应及时更换,否则达不到消烟、除尘、脱硫效果。

脱硫塔简介 篇2

2014年9月加氢精制尾气脱硫装置停工检修, 发现加氢尾气脱硫塔塔体变径段 (标高为6米~9米段) 上下各有长约1.5米的内壁有氢鼓泡、鼓泡中间有严重裂纹, 塔下部至下封头发现严重鼓泡。由于缺陷已无法安全运行, 因此必须分析腐蚀成因, 制定修复及防范措施。

加氢尾气脱硫装置上次大修为2009年7月, 此塔未发现有此类型缺陷, 大修后连续至2013年7月, 装置停产。停工后系统氮气置换, 塔内氮气保压0.1~0.3MPa。加氢尾气脱硫塔主要参数:

规格:Ф1400mm (下段) /1000mm (上段) ×12mm×24752mm

塔体材质:20R整体退火。

设计压力:0.48MPa

设计温度:70℃

操作压力:0.3MPa

操作温度:50℃

介质:烃、胺液、水和硫化氢。

2 失效调查

2.1 失效外观检查

经过塔体内壁检查, 表面存在严重的裂纹, 且表面鼓泡现象明显, 表面有腐蚀结垢物附着;而塔体外壁检查, 表面鼓泡现象明显。通过检查发现:a.裂纹和鼓泡现象集中出现在脱前尾气进料口至塔底胺液液面上部的周边塔体部位, 其它部位未发现;b.裂纹主要分布于鼓泡顶端 (变形最严重部位) 。

2.2 测厚检查和断口分析

对塔体缺陷严重部位沿径向取7个区域进行测厚检查, 测厚结果见表1, 鼓泡严重部位 (图示分层的3个区域) 所测厚度基本为原塔体厚度的一半。沿径向将塔体切开, 着色检查断口, 发现有明显的分层现象, 断口部位存在孔洞, 鼓泡严重部位分层越为明显。而对分层部位断口总体测厚检查发现, 总体厚度与原塔体厚度基本一致。

2.3 化学成分分析和硬度检测

对设备塔体进行化学成分分析, 塔体材质为20R, 符合原设计的要求和设计标准GB6654~1996要求。对塔体内壁母材与焊缝的硬度检测, 硬度值HB小于145, 塔体整体热处理达到了图纸设计的要求 (图纸要求硬度值HB小于200) 。

综合上述的腐蚀特征、断口检查和成分分析, 可初步判断加氢尾气脱硫塔塔体开裂的腐蚀类型是典型的湿硫化氢环境下的碳钢腐蚀开裂。

2.4 腐蚀成因调查

2.4.1 工艺操作情况调查

2.4.1. 1 尾气硫化氢含量变化情况

2012年1月至8月加氢一二装置生产高硫原料期间, 脱前尾气硫化氢浓度长期超过的设计指标≯37.7% (体积比) , 最高值达到76.38% (体积比) , 而脱后干气硫化氢含量也超标≯0.5% (体积比) 。装置贫液与尾气反应后, 富液中硫化氢含量达40g/l即为饱和反应状态, 过剩的硫化氢会以游离态溶解在富液里, 导致富液中硫化氢含量超过40g/L的正常水平。表明装置曾超负荷运行, 系统中硫化氢含量超过设计范围, 而过饱和的硫化氢状态加剧了对设备的腐蚀, 氢渗透随硫化氢含量的增加而增大, 加速氢鼓泡和氢致开裂的发生。

2.4.1. 2 胺液量异常情况

装置生产所需贫胺液的供应受到全厂胺液系统的影响, 贫胺液供应量异常 (见下图) , 最低约5t/h, 远低于29~49t/h的设计值。供应不足的贫胺液不仅导致了富液中的硫化氢含量高, 无法达到正常的生产条件, 也加剧了过剩的硫化氢对塔体设备的腐蚀和损伤。尤其是在塔进料口周边及至塔底的部位, 该部位为气液相接触反应的区域, 也是硫化氢含量最高的区域, 故对该部位造成的腐蚀开裂和鼓泡最严重。

2.4.1. 3 加氢尾气脱硫塔操作温度

加氢尾气脱硫塔的操作温度变化情况:底温度为44℃, 塔顶温度为36℃, 中部尾气进塔温度为30℃。表明温度操作方面, 不存在超温现象, 各部位操作温度符合要求。

2.4.2 腐蚀环境分析

加氢尾气脱硫塔主要介质成分是烃、胺液、水和硫化氢, 脱前尾气介质中含有大量的硫化氢, 塔内硫化氢分压远大于0.00035MPa, 与贫胺液饱和反应后, 富胺液中的硫化氢含量也是极高, 尤其是在塔进料口周边及至塔底缺陷最为严重的部位, 形成了苛刻的湿硫化氢环境。

2.4.3 腐蚀成因推断

湿硫化氢环境下的碳钢腐蚀与损伤主要包括:酸性水均匀腐蚀、湿硫化氢损伤 (氢鼓泡HB、氢致开裂HIC、应力导向氢致开裂SOHIC和硫化物应力腐蚀开裂SSCC) 。其中硬度是硫化物应力腐蚀开裂的一个主要因素。而氢鼓泡、氢致开裂和应力导向氢致开裂的损伤与钢材的硬度无关, 与材料中中杂质硫S、磷P含量有关, 还与杂质形成的夹杂物种类和夹杂物结构有关, 这些夹杂物提供了扩散氢积聚的场所, 造成了氢鼓泡HB、氢致开裂HIC、应力导向氢致开裂SOHIC的损伤。炼油厂常用的低强度碳钢应当根据NACE RP0472~2005中的标准控制焊缝硬度值HB小于200, 制造过程通过焊后热处理 (PWHT) 来控制材料的硬度。新的选材标准要采用抗HIC钢, 主要是降低材料中杂质, 要求钢中硫S<0.003% (m/m) , 磷P<0.010% (m/m) 。旧标准中20R中硫S、磷P含量没有达到新的选材标准要求, 故容易发生氢鼓泡HB、氢致开裂HIC、应力导向氢致开裂SOHIC的损伤。

3 结论

通过以上的分析, 可得出如下结论:

3.1装置在运行期间, 在贫胺液量不足的情况下, 加氢尾气脱硫塔长期处于脱前尾气硫化氢超标、脱后尾气超控制指标和富胺液中硫化氢过饱和的状态, 使得塔设备长期处于湿硫化氢环境中。

3.2 设备塔体材质是20R, 该材质无法抵抗苛刻的湿硫化氢环境中的腐蚀, 而不正常的生产条件, 加剧了腐蚀过程的发生。

4 对策及建议

4.1 临时对策:

将出现分层、氢鼓泡和开裂等腐蚀现象的塔体筒节进行更换, 材质为Q245R, 焊接后进行热处理 (PWHT) , 控制焊缝硬度值HB小于200, 符合原设计图纸的要求。

4.2 长远对策:

将加氢尾气脱硫塔进行整体更换, 材质升级为Q245R+06Cl13Al。加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则 (SH/T 3096~2001) 中对加氢精制尾气脱硫塔选材已不建议采用这种20R材质+退火热处理, 而是推荐Q245R+06Cl13Al复合板或Q245R+022Cr19Ni10复合板或HIC钢。

4.3 工艺操作建议:

严格按照设计参数的要求, 控制原料和产品的生产指标;尤其需保证装置生产期间贫胺液的供应量, 控制富胺液中硫化氢含量的指标。

参考文献

[1]兰州石油机械研究所.防止湿硫化氢环境中压力容器失效的推荐方法.石油化工设备, 1986;15 (1) .

热电部锅炉脱硫塔CEMS改造 篇3

关键词:氣体分析仪 PLC 脱硫 改造 环保

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)1(c)-0022-02

1 引言

工业化的快速发展,人们环保意识的日益增强,使各国污染控制机构致力于降低SO2、NOX和粉煤灰等空氣污染物的排放量。CEMS是英文Continuous EmissionMonitoring System的缩写,意即污染源排放连续监测系统。可对固定污染源排放烟氣中的颗粒、氣态污染物的浓度和排放率进行连续地、实时地跟踪测定。检测结果可作为环保执法的依据。

2 项目概况

天津石化热电部现有9台锅炉,担负着为现有化工装置提供稳定、可靠的电力和蒸汽供应的任务。为满足天津市《锅炉大氣污染物排放标准》(DB12/151-2003)规定,增设了锅炉烟氣脱硫装置。

已建成的锅炉脱硫装置采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺,一炉一塔,该脱硫工艺是以石灰石(CaCO2)浆液作为吸收剂,通过吸收剂在脱硫塔内对烟氣进行洗涤,发生反应,以除去烟氣中的SO2。在已建成的两套脱硫装置中,每台脱硫塔进出、口烟道上分别安装CEMS,其中,二期两台410t/h锅炉烟氣脱硫装置中,进口烟道上的CEMS为一拖二,即两套CEMS采用一个主机,出口烟道上的GEMS为一对一,即每台脱硫塔出口安装一套CEMS;三期三台420t/h锅炉烟氣脱硫装置中,进口烟道上的GEMS为一拖三,即三套CEMS采用一个主机,出口烟道上的GEMS为一对一,即每台脱硫塔出口安装一套GEMS。进、出口烟道上的GEMS中SO2分析仪表与石灰石浆液调节阀联锁,根据烟氣中SO2的含量控制石灰石的供浆量,并用于考核脱硫装置的脱硫率;出口烟道上的CEMS烟氣成分信号上传天津市环保局。

改造前的热电部二、三期脱硫装置,进口烟道上的CEMS未采用一对一的形式,烟氣中的SO2含量无法连续测量,影响脱硫装置的自动控制,同时五套脱硫装置中的出口GEMS由于选型错误均无法实现实时数据传输,介于此种情况对两套脱硫装置的全部CEMS进行了改造。

3 改造内容

3.1 仪表选型

通过对军粮城、杨柳青、陈塘庄等儿家电厂的走访调研,发现几家电厂均采用西门子公司生产的ULTRAMAT23型氣体分析仪来监测氣态污染物的浓度,该系统日常只需做好过滤器更换、排液等维护工作即可。该套CEMS使用效果明显优于其它同类产品。故此,本次改造选用该套CEMS。

3.2 CEMS构成及工作原理,图1

GEMS构成

(1)烟氣成份分析系统:分析对象为SO2、NOX、O2。系统由采样单元、样品预处理单元和分析仪表构成。

(2)烟尘浓度监测系统。

(3)质量流量检测系统:流量:Qs;压力:P;温度:T;湿度:H2O。

(4)数据采集。处理及控制系统。

烟氣成份分析系统:

(1)分析仪表:SO2和NOx检测原理为非分散红外光谱吸收法:当红外光谱的波长与待测氣体的吸收波长相等时,待测氣体将吸收红外光谱中相对应的辐射能。

(2)采样单元:采样管:采用电伴热形式,中间样氣管采用聚四氟乙烯耐腐蚀软管。采样管内温度控制在140-160℃,使得烟氣中水含量以蒸氣状态存在,防止水结露与SO2生成酸,并有报警装置。本环节,重点要解决以下两个问题:

(1)把大量的粉尘堵在探头过滤器之外,并且定期吹回到烟道之中。

(2)保证水蒸氣不结露,不能与SO2反应生成稀硫酸(图2)。

尽管设计如此缜密,但是在改造前的脱硫入口使用中,仍存在一些不足之处。为此,在与西门子厂家进行改造前期的技术谈判时,我们CEMS改造小组提出了多条设计提案。用以完善和优化CEMS,此举得到了西门子厂家的高度赞评并逐一应用到了本次CEMS改造中,实践效果很好。提案如下:

(1)原系统电采样管线内温度能否达到温控器所设定的140~160℃,从外观根本无法判断。提议在PLC中加一采样管线低温报警,当温度低于设定温度时,机柜控制面板上报警灯闪亮。以便巡视人员及时发现。

①原系统中韵温控器不带温度显示。提议本1次改造更换为数显温控器,这样可以从机柜面板上一目了然的看到样氣温度值。判斷工作状态是否正常。

②原系统中采样探头加热单元是否正常,只能到就地凭手藤温度判断。这样不便于及时发现故障。提议在PLC中加一采样探头低温报警,当探头加热失效时,机柜控制面板上报灯亮,以便于人员及时发现、解决问题。

③原系统中只设计了市电供电回路,无备用电源。一旦市电故障,该系统全部掉电,数据监测中断,无法上传给市环保局。这样违反了《固定污染源烟氣连续监测系统要求及检测方法》HJ/T 76-2007中的相关规定和要求,提议本次改造加装、UPS供电回路,以确保系统不掉电,实现数据时时上传环保局。

(2)样品预处理系统:①专用电加热式自动控温取样探头,带低温报警。②专用电伴热自动控温式取样管。③预处理单元包括:压缩机制冷器、采样泵、蠕动泵。精细过滤器,反吹单元等。

在烟氣的通道中不断地从通过加热探头提取样品,探头加热不低于165℃,加热管线加热在130~160℃之间,这样氣体不会产生冷凝。

来自现场采样探头的样品氣,通过一关断球阀后,首先进入样品预处理系统的预冷器除去样品氣中的湿氣,凝液集结在预冷器的下方,通过排液蠕动策排除,然后氣体通过一个三通电磁阀,自动标定时间里外部氣体也通过此阀,接着氣体经取样泵采出。接下去是一个手动三通阀,通过它注入氣体来检查仪器的灵敏度,接着氣体进入主冷却器进一步除湿,除湿后的氣体通过精细过滤器对样氣进一步过滤,并检测冷凝器的故障,产生辅助控制信号,避免湿氣进入分析仪,冷却器的故障信号或精过滤器报警信号产生,抽氣泵切断,故障排除抽氣泵自动启动。测量后氣体流入大氣,氣体的冷凝物通过冷凝器下的排液泵排出。系统连续工作,正常无须维护。有出错或维护要求相应的信号送往控制室,维护人员及时发现。

(3)数据采集和处理系统:CEMS系统的所有数据由PLC进行采集。采集后的数据在控制室通DAs计算机上,数据存储、报表生成及与环保部门通讯等功能由上位计算机完成,该系统安装在控中控制室内。

烟尘浓度监测系统:散射法检测仪

激光光源及功率控制保证光源的稳定性,激光发出的650nm束以一个微小的角度射入排放源,馓光束与烟尘粒子作用产生散射光。背向散射光通过接收系统进入传感器转换成电信号进行处理。测量区的大小由通过光栏,接受镜头参数及传感器大小和光源的探角决定。图3。

质量、流量检测系统:

原理:根据差压法测定烟氣排披量。利用压力传感器_测定皮托管承受的动压和静压。动压和静压与被测烟氣的流速成一定的比例关系,从而可定量烟氣流量。

数据采集、处理和控制系统:

PAS-DAS用来获取和处理来自备分析仪传输来的数据,并进行实时而有效的控制和处理。PLC是CEM系统盼数据采集、控制单元。提供24小时的记录接口系统,可以将加工过的数据传输给DAS,其控制指令通过DAS激活,它能自动控制烟氣抽取,将样氣提供给分析仪,执行分析仪的零点和量程校准,自动反吹和冷凝液排放-报警,计算以及信号传输与DAS通讯。

4 运行效果

1#脱硫塔水封改造记 篇4

记焦化水封改造——肖

2011年以来国内钢铁行业一直处于低迷状态。原材料价格处于高位运行,钢铁产品的利润空间不断被压缩。市场需求量也不断在下滑。面对严峻的市场形势,天体集团加快产业结构调整,出台多项措施降本增效。集团分公司焦化厂苦练内功,从多方面降低成本,增加效益。

2011年11月8日,焦化厂1#脱硫塔水封改造基本完成。

脱硫塔水封是用来封堵塔内煤气,保证脱硫液安全顺利循环的设备。几年来,由于脱硫液的强腐蚀性,水封的密封性越来越差。这对于生产的安全性和稳定性造成严重的威胁。水封改造势在必行。

在车间领导的带领下,脱硫塔水封改造项目从结构设计、材料选择到改造完成,历时50多天。

旧水封采用普碳钢材料,其耐腐蚀能力很差。针对脱硫液的强腐蚀性,新水封采用316L耐酸不锈钢,耐腐蚀能力大大增强。新水封结构上采用弧形设计,分解受力。塔壁连接处到弧形中部焊接加强筋,从而保证了结构的稳定性,加强了抗压能力。

由于脱硫塔内部有残留硫膏和各种有害气体,这给施工带来极大不便。在车间领导合理的安排部署下,施工采取轮流上岗,实时监测的措施,保证了施工的连续性和安全性。

施工人员系车间维修工人。他们忍受着浓烈的刺鼻气味,呛人口鼻的滚滚浓烟,加班加点,发扬天铁的奉献精神,秉承焦化的优良传统,坚持一丝不苟的工作态度,用枪焰和弧光为天铁书写着一篇篇的华美乐章。

管束除尘器在烧结脱硫塔的应用 篇5

江阴兴澄特种钢铁有限公司 (简称“兴澄特钢”) 第一炼铁分厂3#烧结设备建于2004年12月, 设计能力为年产烧结矿102万t, 机头除尘采用双室三电场静电除尘器, 设计排放标准<80mg/m3。烟气流程为:99m2烧结机→160m2电除尘器→主抽风机→湿法脱硫塔→排入大气。2015年1月国家推行新环保法, 《钢铁、烧结球团工业大气污染物排放标准》中, 要求钢铁企业烧结机头除尘颗粒物排放<40mg/m3, 现场实际排放在40~60mg/m3, 达不到新环保法的要求。企业面临着社会责任与环保压力的双重问题, 烧结生产随时有停产的可能。为尽快达标排放, 兴澄特钢公司及分厂相关技术人员多次与专业单位共同研讨, 并赴周边同行交流学习, 借鉴相关经验, 确定改造方案, 在最短时间内停产改造, 使排放达标。

1 改造方案对比

技术人员确定了改造的总体方案, 宗旨是在现有条件下快速的达标排放, 并综合考虑投资、运营成本等因素;通过与周边同行共同讨论后, 整理出几项具体的解决方案, 汇总如表1所示。

经过反复论证并结合炼铁生产经营任务, 不可能长时间停产整改, 同时兼顾工程建设工期、改造费用、停产节点等因素, 最终选择在脱硫塔内安装管束除尘器的方案。

2 管束除尘器相关介绍

2.1 脱硫塔出口粉尘组成分析

脱硫后净烟气中的“粉尘”是指净烟气中携带的经过烘干后的所有固体颗粒物, 其总浓度为C (mg/m3) , 其来源于三大部分 (如C1~C3所示) , 实际上对其影响因素有四个:

C1, 原烟气中经过脱硫喷淋洗涤后的残余飞灰;

C2, 经过除雾器后, 烟气中残余液滴所含的难溶性固体;

C3, 经过除雾器后, 烟气中残余液滴所含的可溶性固体;

C4, 除雾器或除尘除雾一体化装置对残余飞灰的去除效果, 这是一个负值。

因此, C=C1+C2+C3-C4。

2.2 烟尘排放浓度标定

目前国家环保局对烟尘排放浓度的监控采用“在线监测法”, 并同时采用“称重法”进行标定。

所谓称重法:即在吸收塔出口烟道上对烟气进行等速取样, 被取出的烟气通过滤筒, 粉尘和雾滴被滤筒收集, 然后对滤筒进行烘干, 比较取样前滤筒与烘干后滤筒的重量, 获得取样烟气中“烟尘”的含量C (包含了上述的C1, C2和C3) , 然后根据抽取烟气的体积进行换算, 最后得到烟尘浓度C (标) 。

2.3 浓度超标分析

(1) 脱硫塔入口粉尘浓度偏高 (兴澄特钢第一炼钢分厂实际情况) ;

(2) “粉尘”粒径小, 脱硫塔内洗涤脱除率低。吸收塔入口粉尘粒径对其在塔内的脱除效果有重要影响, 粉尘粒径越小, 其在塔内脱除越困难。脱硫工艺采用传统、成熟工艺, 即空塔喷淋脱硫工艺, 脱硫浆液通过喷嘴雾化与烟气进行接触反应, 正常喷淋液滴设计值为2000μm左右, 塔内喷淋液滴相互叠加、碰撞过程中会形成较细粒径 (≤15μm) 的细小硫酸钙、亚硫酸钙、碳酸钙浆液颗粒, 另外, 除尘器过来的粉尘在脱硫塔内的脱除率比较低 (45%左右) , 未洗涤掉的烧结灰尘粒径均比较细微。

(3) 除雾器对于细微“粉尘”颗粒拦截率低。残余粉尘及浆液颗粒是目前脱硫行业普遍采用的波纹板式除雾器难以捕捉和处理的, 据除雾器专业研究生产厂家———德梅斯特的大量调查研究, 目前在脱硫行业里对于除雾、除尘效果较好的是屋脊式除雾器。

2.4 管束除尘原理

管束式除尘装置的使用环境是含有大量液滴的~50℃饱和净烟气, 特点是雾滴量大, 雾滴粒径分布范围广, 由浆液液滴、凝结液滴和粉尘颗粒组成;除尘主要是脱除浆液液滴和粉尘颗粒。细小液滴与颗粒的凝聚:大量的细小液滴与颗粒在高速运动条件下碰撞机率大幅增加, 易于凝聚、聚集成为大颗粒, 从而实现从气相的分离;大液滴和液膜的捕悉:除尘器筒壁面的液膜会捕悉、接触到其表面的细小液滴, 尤其是在增速器和分离器叶片表面的过厚液膜, 会在高速气流的作用下发生“散水”现象, 大量的大液滴从叶片表面被抛洒出来, 在叶片上部形成了大液滴组成的液滴层, 穿过液滴层的细小液滴被捕悉, 大液滴变大后跌落回叶片表面, 重新变成大液滴, 实现对细小雾滴的捕悉, 原理模拟图如图1所示。

2.5 结构形式

管束除尘器的结构图如图2所示, 其组成部件有:

(1) 管束筒体

内筒壁面光洁, 筒体垂直, 断面圆滑, 无偏心。

(2) 增速器

确保以最小的阻力条件提升气流的旋转运动速度。

(3) 分离器

实现不同粒径的雾滴在烟气中的分离。

(4) 汇流环

控制液膜厚度, 维持合适的气流分布状态。

(5) 导流环

控制气流出口状态, 防止捕悉液滴被二次夹带。

2.6 液滴的脱除

经过加速器加速后的气流高速旋转向上运动, 气流中的细小雾滴、粉尘颗粒在离心力作用下与气体分离, 向筒体表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被截留的液滴在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层。从气体分离的细小雾滴、微尘颗粒在与液膜层接触后被捕悉, 实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。气体旋转流速越大, 离心分离效果越佳, 捕悉液滴量越大, 形成的液膜厚度越大, 运行阻力越大, 越容易发生二次雾滴的生成;因此采用多级分离器, 分别在不同流速下对雾滴进行脱除, 保证较低运行阻力下的高效除尘效果。

2.7 管束除尘器优势

运行阻力低, 不增加额外的运行成本;只需利用原有吸收塔或直排烟囱空间进行改造, 不改变吸收塔外部结构;改造安装工期短。

3 改造安装

由于停产改造时间紧、任务重, 为保证改造安装工作顺利进行, 最大程度缩短烧结停机时间, 根据工程特点, 按如下工序顺序进行:

(1) 相关商务合同确认、人员组织、操作培训等。

(2) 施工准备:确定模块、人孔门、矩形管完成情况, 发货至现场, 停机前测量标注好隔板下部支撑梁在塔壁上的位置;确定下部支撑梁方管截取长度, 矩形管第一次地面除锈 (此项工作在系统停机前完成) 。

(3) 管式除尘器在工厂车间预制成12个模块, 并进行预组装, 记录预组装尺寸和相互标记, 每个模块设置起吊吊耳 (且需做出重心平衡点) ;现场采用模块化吊装。

(4) 管式除尘位置新增加的人孔门在工厂制作成组装件, 且与门框组装成整体, 整体吊装, 提前焊接在吸收塔上。

(5) 停机后, 利用除雾器冲洗梁处的人孔门作为人员、管式除尘模块下部支撑梁的出入口, 在原冲洗梁上方小梁上搭设平台。本小梁距离模块下部约1m, 无需再搭设脚手架。搭设平台的目的有:1) 焊接下部支撑梁;2) 保障施工人员的安全;3) 保护模块下部的除雾器、防腐层不被高温的焊渣和飞溅损坏。4) 防止异物掉落到下方, 给完工后清塔造成不便和增加工作量。

(6) 工作面清理, 对吸收塔安装除雾器位置的吸收塔内壁进行清理。

(7) 下部支撑梁安装, 考虑到时间紧迫、施工间隙狭窄互相干涉, 采取白天吊装固定, 夜间焊接施工。

(8) 下部支撑梁方管的除锈, 应该分两次。第一次安排在准备材料阶段, 在地面用钢丝刷手工除锈或者喷砂除锈, 除锈完毕后吊入塔内安装焊接, 以减少焊接后的除锈工作量, 缩短防腐等待时间。第二次除锈, 在焊接完成后, 如发现有表面二次浮锈, 应用钢丝刷手工除锈干净。

(9) 模块与塔壁之间的封堵, 模块之间缝隙糊缝, 防止烟气壁流短路。

(10) 除雾器下部支撑梁防腐、新增人孔门附近防腐、除雾器冲洗梁损坏的防腐修复。

(11) 工作面清理, 冲洗梁搭设的平台尽可能严密, 并采用可靠的临时存放容器, 确保无异物掉落。焊接结束、打磨清理完成后将所有遗留物如焊条、手套、小工具随时清理完毕。

经过缜密的安排和精心组织, 该项改造96h完成施工与保养。工程安装示意图如图3所示。通过改造后连续10天跟踪粉尘排放数据并进行比对, 均小于30mg/m3, 达到设计技术要求, 也符合环保标准要求。

4 结束语

脱硫塔简介 篇6

重庆发电厂 1.烟气系统

烟气从2*200MW机组电除尘后100%的抽出,经一台液压动叶可调轴流增压风机后进入吸收塔,烟气在吸收塔内逆流向上流动,其中所含SO2被喷淋系统喷出的浆液吸收,含液滴的烟气进入位于吸收塔上部的除雾器,除去其中液滴后进入烟气加热器,加热后经240m烟囱排放。在脱硫系统事故状态下,烟气经旁路至烟囱排放。2.石灰石制浆系统

用卡车将粒径小于200mm的石灰石块运至脱硫车间,计量后卸入卸料斗,经位于卸料斗下的预破碎机预破碎成粒径小于20mm石灰石块后,用斗式提升机送至石灰石贮仓,通过贮仓卸料机和皮带称重给料机到湿式球磨机中磨制成小于90μm的石灰石浆液,含固约20%的石灰石浆液送至吸收塔氧化反应池。为保证磨机出料粒径小于90μm,设有石灰石浆液旋流分级器。3.石膏浆液系统

循环浆液泵将氧化池中石灰石——石膏浆液打入吸收塔上部的喷淋系统,喷入上升的烟气中,对烟气进行洗涤,通过气液相间物质交换,烟气中的二氧化硫被浆液吸收,浆液落入吸收塔底部的氧化反应池。在氧化池中石灰石与被吸收的二氧化硫反应生成石膏,并结晶析出。结晶析出的石膏浆液经旋流泵送入石膏浆液旋流器,浓缩成含固量40%~50%的石膏浆液送至真空皮带脱水机,脱水至含水率小于10%的石膏进行综合利用或抛弃。4.工艺水系统

FGD净水站设有两座320t/h的机械搅拌加速澄清器,供FGD用水,经两台自动反冲冼过滤池进入工艺水箱,经工艺水泵打至各处(如管道系统、喷嘴系统、除雾器、石膏脱水系统、加热器等)作冲冼水、冷却及制浆等系统用水。5.系统主要设备 a.吸收塔

吸收段:烟气量176Nm3/h;塔内烟气流速3.3m/s;液气比18.2L/m3;钙硫比1.02。主要是循环浆液对烟气进行洗涤、气液两相间物质交换,吸收烟气中污染物质。

吸收塔氧化池。容积3016m3。洗涤下的污染物质与石灰石在池中进行各类化学反应,SO2并转化成石膏。

吸收塔除雾器。两级人字型除雾器。主要是除去烟气中液滴,防止烟气带水,减轻下游设备的腐蚀,提高烟气排放的扩散稀释能力。b.吸收塔循环泵

循环泵4台,离心式,Q为8,900m3/h台。为吸收塔吸收段提供烟气洗涤浆液。

喷淋系统:使循环浆液在吸收塔内分布均匀,增加浆液比表面积,增强气液两相间物质交换。

c.脱硫增压风机(含冷却油及润滑油系统)轴流式,液压动叶可调;Q设计为1,936,000Nm3/h,压差2.47×103Pa。克服整个脱硫系统产生的2.2×103Pa烟气阻力。d.烟气加热器

管式蒸汽加热器;换热面积2,845m2,进/出口烟温55℃/80℃。增加烟气抬升高度,增大烟气扩散范围。e.档板

旁路档板:2个双百叶档板;进口烟道档板:21号机组单百叶档板2个,22号机组串轴档板1个;出口档板:4个单百叶档板。维持主机及脱硫系统各自独立的运行和检修,调节脱硫系统负荷适应主机负荷的变化。f.石灰石预破碎机

预破碎机2(1+1)台;处理能力75t/h;物料粒径(进/出)<200mm/20mm。

g.湿式球磨机(含油系统)。

卧式;设计出力每台为75%;物料粒径(进/出)小于20mm/90mm。制备满足脱硫工艺要求的石灰石浆液。h.石膏脱水系统

石膏排出泵(吸收塔-旋流器):1+1台;离心式Q为337m3/h。将吸收塔氧化反应池中石膏浆液送旋流器浓缩。石膏旋流站:浓缩石膏浆液至含固量40%~50%。

真空皮带脱水机(配真空泵):1台;设计处理能力100%,皮带过滤面积40m2;将含固量40%~50%的石膏浆液脱水至含水率小于10%的石膏。i.工艺水系统

工艺水箱:1座,V为175m3,满足1小时工艺用水。

工艺水泵:1+1台,离心式,Q为175m3/h。满足整个系统用工艺水和清洗用水。杭州华电半山发电厂 1.设计参数

最大处理烟气量1,230,000Nm3/h,进口二氧化硫浓度3,750mg/m3,出口二氧化硫浓度180mg/m3,出口烟尘浓度50mg/m3,脱硫效率95.4%。脱硫剂为石灰石粉,脱硫钙硫比1.02。在设计工况下,每小时耗石粉6.12吨,年耗3.98万吨。副产品石膏,每小时产量11.4吨,年产量7万吨。年脱除二氧化硫2万吨。2.工作原理和工艺流程

工作原理:2SO2+2CaCO3+4H2O+O2→2CaSO42H2O+2CO2↑

工艺流程:原烟气→经增压风机增压→通过气——气热交换器(GGH)降温→烟气进入吸收塔脱硫→经除雾器除雾→净烟气→通过(GGH)升温→烟囱→排入大气。

其中脱硫产生的石膏浆液,经两极脱水,得到含水量小于10%的脱硫副产品二水石膏,同时,为了平衡系统中的CT的浓度,部分从石膏浆液中脱出的浆水,进入废水处理系统,经处理达标后排放。3.系统组成

脱硫装置由烟气系统和吸收塔两个主系统,以及石灰石粉的磨制、储运及浆液制备系统、事故浆池及浆液疏排系统、石膏脱水及储备、工艺水系统、废水处理系统五个辅助系统组成。a.烟气系统

烟气系统包括原烟气热烟道、增压风机、GGH、温烟道和净烟气冷烟道、温烟道、烟气切除换挡板及其密封系统、烟道膨胀节组成。并且设置了旁路挡板。烟气自水平砖烟道,经过FGD风机增压,至GGH,温度从155℃降至126℃,再进入吸收塔进行脱硫和除雾。自吸收出来的烟气95%的SO2已被脱除,烟温也降到了50℃,脱硫后的净烟气经GGH加热,温度升到80℃以上,再通过原有的180m烟囱外排。b.吸收塔系统

吸收塔系统是整个FGD的核心部分。SO2、SO3、HF和HCL将在吸收塔内被脱除;而石膏也将在吸收塔内结晶和生成。整个吸收塔浆液的pH值通过控制石灰石加入量控制在5.35左右。pH的大小是浆液池内石灰反应活性和钙硫摩尔比的综合反映。

本系统使用的单回路敞开式喷射塔,是一个单级的、开放式喷淋、一体化的吸收SO2装置,大致可分为三个区域:气相区、气液混合区和浆液区。气相区安装有两层除雾器,除雾器采用装机的原理来达到出去烟气中水滴的目的,除雾气的前后安装了压力探头;气液混合反应区布置有四层喷淋层,上下两层喷淋层以一定的角度错开,提高喷淋效果。共有210个喷嘴,由于喷嘴的雾化,形成气液密相使烟气被充分洗涤;浆液区布置六台搅拌器,分上下两层,在上层搅拌器旁有强制的氧化系统。

c.石灰石粉的磨制、储运和浆液制备系统

FGD系统直接采用的脱硫剂是石灰石粉,它的粒径的90%63μm。石灰石原料在两台磨机磨制成符合要求的石灰石粉后,送至FGD区域的石灰石粉仓储存备用。石灰石粉仓顶部配有布袋式除尘器,底部配有流化装置和两台流化风机。

脱硫剂石灰石粉通过制浆装置制成浓度30%的浆液,通过两台石灰石浆液泵(一用一备)泵入吸收塔,作为脱硫之用。流量是根据FGD运行的综合负荷而自动控制的。d.事故浆池及浆液疏排系统

为了满足吸收塔检修排空的需要,FGD系统设置了一个容量与吸收塔浆池容量相当的浆液储存箱,称作为事故浆池。该事故浆池有三台搅拌器,两台石膏浆液外排泵兼作塔池的排空泵,可将吸收塔内的浆液泵至事故浆池。为将事故浆池的浆液打回至吸收塔,还专门配置一台事故浆液返回泵。

为了收集整个FGD系统包括在吸收塔及事故浆池的停运或检修时疏排浆液及水冲洗浆液,FGD系统在吸收塔区域和事故浆池区域分别设置了两个混凝土浆液池坑,浆液地坑排空泵可将池中浆液打入吸收塔。e.石膏脱水及储存系统

吸收塔池内的石膏浆液由两台(一运一备)石膏浆液外排崩送到水利旋流站。离开旋流站的石膏浆液中固体含量为50%至60%。50%至60%固体含量的石膏浆液自流到石膏浆液箱,然后再通过石膏浆液泵(一运一备)送到真空皮带机进行脱水。

旋流站已流出来的石膏浆液,粒径较小,其大部分返回吸收塔,一小部分通过浆液泵打到废水旋流站,经旋流浓缩的石膏还返回吸收塔,溢流部分将被收集到废水箱,通过废水泵打到处理系统处理。f.工艺水系统

FGD设有专门的工艺水系统,为FGD供水。在正常情况下,FGD的耗水量为64m3/h,当原烟气温度升高到180℃,整个FGD超负荷时,系统的最大用水量可达120m3/h。FGD工艺水主要用于:除雾器冲洗水、石膏冲洗水、FGD系统容器及管道停运时的冲洗水、GGH的高压冲洗水、石灰及石灰石制浆用水。g.废水处理系统

由于系统会产生一部分废水,其中有些重金属浓度较高,如Cr、Zn、Cu、Hg等,废水pH值在5.6左右。为此该工艺配有一套废水处理系统,使这部分废水达到环境排放要求。中电国华北京热电厂 1.工艺流程

在石灰石——石膏湿法脱硫工艺中,去除二氧化硫(SO2)的基本工艺流程为:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,生成副产品——石膏。反应简式: CaCO3+2SO2+H2O→Ca(HSO3)2+CO2 Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H2O→2CaSO42H2O+CO2 2.系统组成

本系统包括烟气系统、吸收系统、吸收及制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、排水系统、废水处理系统、石膏炒制系统、石膏制板 a.烟气系统

电除尘器→吸风机→原烟气烟道→增压风机→气——气换热器→吸收塔→洗涤区→喷淋区→除雾器→气——气换热器→净烟气烟道→烟囱。b.吸收系统

石灰石浆液输送泵→吸收塔循环泵→喷淋盆→吸收塔循环池→石膏浆液输送泵。c.吸收剂制备系统

石灰石卸料斗→预破碎机→斗式提升机→石灰石料仓→称重皮带给料机→湿式球磨机→石灰石浆液一级循环箱→一级循环泵→一级漩流分离器→二级浆液循环箱→二级循环泵→二级漩流分离器→石灰石浆液储箱→浆液输送泵。d.石膏漩流系统

石膏浆液排出泵→石膏浆液漩流器→石膏浆液储箱→石膏浆液输送泵→真空皮带脱水机→石膏仓→石膏炒制车间→制板车间 e.工艺水系统

工艺水箱→工艺水泵→吸收塔除雾器;过滤水箱,缓冲水箱补给水;各油系统冷却水,各管道冲洗水;废水处理车间 f.排水系统

在FGD停运时要进行冲洗,冲洗水收集在各自的集水井中,石灰石制备区域,吸收塔区域,事故浆液池区域分别设置集水井,收集水用泵送入至吸收塔浆池。g.废水处理系统

废水收集箱→废水泵→综合反应箱(碱化、沉淀、絮凝)→澄清池→(废水缓冲箱→废水泵→雨水井)/(泥浆给料泵→压滤机→渣外运;处理水外排)3.设备运行情况

两套脱硫装置投入运行后,均能保证脱硫效率最低维持在96%,最高维持在99.6%的水平下稳定运行,脱硫装置出口二氧化硫的平均浓度在5~20毫克/立方米范围内,由于采用的石灰石——石膏湿法脱硫,在有效去除烟气中的SO2的同时对烟尘也有进一步的吸收作用,经过脱硫装置后的烟尘浓度在3~15毫克/立方米范围内。

脱硫塔简介 篇7

关键词:脱硫喷淋塔,双入口烟道,数值模拟

SO2特有的危害性使我们认识到在发展经济的同时应严格控制其排放量。根据SO2在煤炭燃烧中所处位置的不同可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫3种方式。燃烧后脱硫即烟气脱硫,FGD是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式[1]。

1 模拟前处理

1.1 物理模型

以石灰石-石膏湿法脱硫工艺中采用的烟气脱硫喷淋塔模型为研究对象[2~3],其具体参数:吸收区直径Φ=22m,喷淋塔前烟气量为3697448Nm3·h-1,烟气温度85℃,入口尺寸7.5m×8.0m,对流吸收区高度为10m,喷淋浆液总流量为51000m3·h-1,桨叶喷射速度10m·s-1,喷淋滴液平均直径2mm,每层喷嘴数276个,浆液温度40℃。

1.2 计算方法

对进入喷淋塔内的烟气的流动运用标准湍流k-ε模型进行描述[4],对喷淋浆液流动的描述采用了离散相模型和湍流流动中颗粒的随机轨道跟踪模型,除雾器对出口烟气的作用采用多孔介质模型进行计算。对三大控制微分方程以及以上模型的方程的计算选用有限体积法、二阶精度。采用分离求解器、SIMPLE算法用来计算脱硫喷淋塔内的三维流场以及温度场以满足数值模拟计算的需要。收敛准则为RMS,将质量、动量和湍流方程的收敛残差定为1×10-4。

1.3 网格划分

采用Fluent软件对脱硫喷淋塔流场和温度场进行了三维数值模拟,在Gambit中建立简化模型。从计算量、网格生成难易程度、收敛性3方面考虑,采用非结构化四面体网格,对网格数量进行了优化,得到了网格无关解。并且在所有壁面处应用Inflation这一网格特性,以保证壁面处的速度梯度变化不至于太大[5~6]。其中烟气入口角度θ划分为0°(Ⅰ)、10°(Ⅱ)、15°(Ⅲ)、20°(Ⅳ)4种,且网格划分如图1所示。

2 数值模拟

2.1 速度场模拟

对入口烟道角度θ=0°,10°,15°,20°时进行数值模拟,其速度流场如图2所示。

由于烟气分两股进入塔内,在塔内呈盘旋状上升,使得塔内的烟气分布更为均匀。从速度流线图上可以看出,喷淋浆液对烟气的整合及曳力作用使得在浆液池上方,靠近两侧入口处各形成一个涡旋。当θ=0°时,烟气进入塔内后冲壁现象严重,当θ=20°时,入口截面下方烟气对浆液池有碰撞作用,引起浆液池内浆液的波动,且出于结构安全设计的角度考虑也较少采用该入口角度。

2.2 温度场模拟

对入口烟道角度θ=10°,15°时进行数值模拟,其温度场如图3所示。

当θ=10°时,由于烟气在喷淋塔中部相遇并合成一股上升,故在塔内出现高温区。当θ=20°时,烟气在塔内相遇的位置降低,故烟气得到更为充分的扩散,从进出口云图上可以看出此时温度分布较为均匀。

2.3 压降模拟

对入口烟道角度θ=10°,15°时进行数值模拟,其压力分布曲线如图4所示。

利用Fluent自带的数据输出功能对不同角度下的平均压降模拟结果进行统计,其整理结果如表1所示。

在未加喷淋的情况下,随着入口角度的增大,喷淋塔内压降基本不变。在加入喷淋的情况下,喷淋塔的压降主要来源于浆液喷淋,产生表现为液压,且随着入口角度的增大近似成直线下降趋势。故说明压降与烟气入口角度关系不大,此时烟气对流场影响较小。

3 结语

由模拟结果可知,入口角度θ对喷淋塔内的速度场和温度场分布有很大的影响,且当θ=15°时场内流场分布较好,而塔内压降主要表现为液压,故与烟气入口角度关系不大。综合考虑速度、温度、压力,在120°双入口烟道的情况下,入口角度为15°时烟气脱硫喷淋塔工作较为理想。对喷淋塔的整体结构强度、传质、传热过程分析与研究,并将数值模拟和实验研究有机结合起来,从而指导工业应用及放大。

参考文献

[1]朱新源,姚东,王吉吉.石灰石-石膏湿法脱硫工艺研究进展[J].应用能源技术,2008,(2):13-15.

[2]何萍.喷淋塔和鼓泡塔式湿法脱硫的工艺比较[J].江西电力,2004,30(5):1-3.

[3]赵喆,田贺忠,阿庆兴,等.湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究[J].环境污染治理技术与装备,2005,6(5):16-20.

[4]周山明,金保升,仲兆平,等.大型烟气脱硫塔的流体动力学模拟及优化设计[J].东南大学学报(自然科学版),2005,35(1):105-110.

[5]潘小强,袁王景.CFD软件在工程流体数值模拟中的应用[J].南京工程学院学报(自然科学版),2004,(1):62-66.

脱硫塔简介 篇8

1.1 燃料

双鸭山产烟煤:

收到基低位发热量Qnet.ar:21200 k J/kg;

冲刷磨损指数Ke 3.95;

收到基硫Sar0.28%。

1.2 锅炉主要技术规范

蒸发量:1025t/h;

省煤器入口给水温度:280℃;

排烟温度:124℃;

燃煤量:134 t/h[BMCR工况,设计煤]。

1.3 燃烧、制粉系统设计特点及设备

(1)一次风系统。一次风系统设2台50%容量的动叶可调轴流式风机。型号:PAF15.3-11.8-2,额定风量:59.7m3/s,额定风压:13802Pa。(2)二次风系统。二次风系统配有2台50%容量动叶可调轴流式送风机,型号:FAF18-9-1,额定风量:119.3m3/s,额定风压:4066Pa。

在锅炉入口大风箱前加装调节风门,设置燃烬风系统以降低锅炉炉膛温度,减少NOx气体的排放。(3)烟气系统。烟气从炉膛出口通过尾部受热面,自省煤器出口引出经SCR脱硝装置脱除60%NOx气体后,经回转空气预热器降温,静电除尘器进行除尘后,通过引风机送至脱硫系统进行脱硫。引风机型号:YC35555,额定风量:258m3/s,额定风压:7175Pa。(4)每台炉配2台双室四电场静电除尘器,除尘效率99.77%。(5)制粉系统。制粉系统选用中速磨正压冷一次风直吹式制粉系统。每台锅炉配置5台磨煤机,4台运行1台备用;磨煤机型号:MPS170HP-II,最大出力:45.6t/h。

每台炉配5台变频调速HD-BSC26型耐压式胶带计量给煤机。

每台锅炉设置两台100%容量MF10-19№11.5D型离心式密封风机,1台运行,1台备用。

采用微油点火装置,取代锅炉系统原配置点火枪可以节约90%燃油量。

2“烟塔合一”烟气系统设计特点

2.1 采用“烟塔合一”排烟冷却塔,取消烟囱,工艺流程

“烟塔合一”技术是利用冷却塔巨大热量和热空气量对脱硫后湿烟气进行抬升,从而促进烟气内污染物的扩散。

2.2“烟塔合一”技术优点

(1)烟气通过冷却塔下部与冷却塔中的水汽相混合后排放的技术,节省了烟气再热装置及其相应烟道的费用。(2)冷却塔气流的提升力,把净化处理烟气中残留的空气有害物排入大气,尽管气流温度低,但是体积流量较大,由此总流量较大,在多数天气情况下,都能够达到比同等烟气从烟囱排出的提升高度高。(3)不设烟囱,节省了烟囱的费用。(4)经过脱硫净烟气与冷却塔气流的混合废气中空气有害物相对含量(浓度)降低了,然而空气有害物总量与净烟气中的量相比保持近似不变。

2.3“烟塔合一”技术的缺点

(1)冷却塔中或者在气流刚离开冷却塔时会出现强烈的空气有害物,如二氧化硫和NOx与气流中水蒸气的反应,结果提前形成酸,在筒壁上形成的酸性物质会腐蚀塔筒,并在一定程度上影响循环水水质,须采取防护措施。(2)冷却塔喷出的水滴和气流中的雾滴在冷却塔附近比没有与烟气混合的冷却塔气流中的酸性大,对塔体有一定的腐蚀作用。(3)通过冷却塔排放烟气时,须对烟气进行脱氮处理。

3 脱硝装置烟气系统设计技术特点

3.1 概述

本工程脱硝系统选用选择性催化还原(SCR)法,不设置烟气旁路系统;SCR反应器布置在省煤器与空气预热器之间的高含尘区域,采用纯度为99.6%的合格液氨作为脱硝还原剂。

3.2 整个脱硝系统主要由以下几个部分组成

(1)氨区供氨系统;(2)催化剂本体;(3)反应器系统(反应器本体、吹灰系统、导流系统、烟道接口、压缩空气系统);(4)烟道及其附属系统;(5)脱硝系统仪表;(6)电气系统。

3.3 脱硝系统主要技术参数

NOx脱除率:64%;SO2转化成SO3的转化率:1%;氨逃逸率:3μL/L;脱硝装置可用率100%。

4 脱硫系统烟气系统设计特点

4.1 脱硫系统概况

本工程脱硫工艺采用石灰石-石膏法湿法脱硫。脱硫装置采用一炉一塔,脱硫装置的烟气处理能力为每台锅炉100%BMCR工况时的烟气量,SO2脱除率:不小于90%;烟气100%脱硫不设置旁路系统。

4.2 本工程脱硫系统技术特点

由于采用排烟冷却塔排放烟气,冷却塔入口烟气温度不需要像烟囱入口烟温那么高,所以本工程石灰石———石膏法脱硫系统,不必要像常规湿法脱硫系统一样设置烟气加热系统(GGH)。由于没有GGH,脱硫系统阻力大大降低,脱硫系统不必设置增压风机,脱硫岛烟气系统阻力全部由引风机克服。

取消增压风机后,简化了烟气系统,降低了系统阻力,减少了大量设备初投资和运行、维护费用。

结束语:大唐哈尔滨第一热电厂2×300MW新建工程锅炉烟风系统,集脱硝、脱硫、烟塔合一、三合一引风机、微油点装置多项新技术、新思路于一身,工程设计特点具有一定的技术代表性,希望通过本文的介绍能够为同类型机组的设计提供一些借鉴和帮助。

摘要:本文介绍了大唐哈尔滨第一热电厂2×300MW机组锅炉同步上脱硝、脱硫“、烟塔合一”锅炉烟风系统的设计特点。

关键词:“烟塔合一”,脱硝,脱硫,设计特点

参考文献

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