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脫硫塔
一、脫硫塔簡介:
脫硫塔是對工業廢氣進行
脫硫處理的塔式設備。脫硫塔最初以花崗巖砌筑的應用的最為廣泛,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。
脫硫塔有很多種:

 
 

二、脫硫塔的作用:
脫硫塔不管如何變化,需遵循以下原則
1、煙氣和石灰石漿液之間接觸面積大,接觸時間相對較長;
2、煙氣和石灰石漿液之間擾動劇烈,吸收阻力小,吸收效率較高;

 

3、吸收塔操作穩定,并且對負荷變化有不同程度的承受能力;
4、煙氣通過吸收塔壓降較小;
5、吸收塔結構趨于簡單化,制造維修方便,造價不斷降低;
6、針對不同情況,具有抗腐蝕和防堵塞能力
 

三、脫硫塔的優點:
優點是易維護,且可通過配制不同的除塵劑,同時達到除塵和脫硫(脫氮)的效果。現在隨著
玻璃鋼技術的發展,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展趨勢。另外316L不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損三大優勢,也是脫硫塔發展重要趨勢之一。經過多年的改進,已發展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、篩板型、氣動乳化型等各種類型的脫硫塔,設備技術日趨成熟,各有優點和不足,企業可依自身需要選用不同類型。
 

四、脫硫要求:
對脫硫塔的煙氣脫硫的大型脫硫裝置稱為脫硫塔,而用于燃煤工業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。在脫硫塔和脫硫除塵器中,應含SO2的煙氣,對煙氣中的SO2進行化學吸收。為了強化吸收過程,提高脫硫效率,降低設備的投資和運行費用,脫硫塔和脫硫除塵器應滿足以下的基本要求:
(1)氣液間有較大的接觸面積和一定的接觸時間;
(2)氣液間擾動強烈,吸收阻力小,對SO2的吸收效率高;
(3)操作穩定,要有合適的操作彈性;
(4)氣流通過時的壓降要小;
(5)結構簡單,制造及維修方便,造價低廉,使用壽命長;
(6)不結垢,不堵塞,耐磨損,耐腐蝕;
(7)能耗低,不產生二次污染。

SO2吸收凈化過程,處理的是低濃度SO2煙氣,煙氣量相當可觀,要求瞬間內連續不斷地高效凈化煙氣。因而,SO2參加的化學反應應為極快反應,它們的膜內轉化系數值較大,反應在膜內發生,因此選用氣相為連續相、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,噴淋塔具有結構簡單,工藝成熟可靠的優點,廣泛應用于大型電廠,中小型低硫煙氣治理;對于高硫煙氣治理,有色行業以氣動乳化脫硫塔、多層噴淋塔等為主。

五、常見吸收塔的性能:
國內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。

六、塔的缺點:
發電廠中一些大型的脫硫塔,大多均為直立高聳結構,基本上都達到50m以上。煙氣脫硫塔不僅承受壓力、溫度和重力載荷,同時又承受風載荷和地震載荷等動力載荷。動力載荷的大小、方向甚至作用點隨時間而變化的,動力載荷使結構產生加速度,引起共振現象,容易產生振動事故。

七、保護措施:
系統中常見的主要設備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風機等主要設備,美嘉華技術在脫硫泵、吸收塔、煙道、煙囪等部位的防腐蝕、防磨效果顯著,現分別敘述。

八、吸收塔、煙囪中的應用:
濕法煙氣脫硫環保技術(FGD)因其脫硫率高、煤質適用面寬、工藝技術成熟、穩定運轉周期長、負荷變動影響小、煙氣處理能力大等特點,被廣泛地應用于各大、中型火電廠,成為國內外火電廠氣脫硫的主導工藝技術。但該工藝同時具有介質腐蝕性強、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強、設備防腐蝕區域大、施工技術質量要求高、防腐蝕失效維修難等特點。因此,該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期安全運行的重點問題之一。

濕法煙氣脫硫吸收塔、煙囪內筒防腐蝕材料的選擇必須考慮以下幾個方面:
(1)滿足復雜化學條件環境下的防腐蝕要求:煙囪內化學環境復雜,煙氣含酸量很高,在內襯表面形成的凝結物,對于大多數的建筑材料都具有很強的侵蝕性,所以對內襯材料要求具有抗強酸腐蝕能力;
(2)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,在脫硫系統檢修或不運行而機組運行工況下,煙囪內煙氣溫度在130℃~150℃之間,那么要求內襯具有抗溫差變化能力,在溫度變化頻繁的環境中不開裂并且耐久;
(3)耐磨性能好:煙氣中含有大量的粉塵,同時在腐蝕性的介質作用下,磨損的實際情況可能會較為明顯,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動、地震和風力作用等情況,煙囪尤其是高空部位可能會發生搖動等角度偏向或偏離,同時煙囪在安裝和運輸過程中可能會發生一些不可控的力學作用等,所以要求防腐材料具有一定的抗彎性能;
(5)具有良好的粘結力:防腐材料必須具有較強的粘結強度,不僅指材料自身的粘結強度較高,而且材料與基材之間的粘結強度要高,同時要求材料不易產生龜裂、分層或剝離,附著力和沖擊強度較好,從而保證較好的耐蝕性。通常我們要求底涂材料與鋼結構基礎的粘接力能夠至少達到10MPa以上

九、脫硫泵中的應用:
脫硫漿液循環泵是脫硫系統中繼換熱器、增壓風機后的大型設備,通常采用離心式,它直接從塔底部抽取漿液進行循環,是脫硫工藝中流量最大、使用條件最為苛刻的泵,腐蝕和磨蝕常常導致其失效。其特性主要有:
(1)強磨蝕性
脫硫塔底部的漿液含有大量的固體顆粒,主要是飛灰、脫硫介質顆粒,粒度一般為0~400µm、90%以上為20~60µm、濃度為5%~28%(質量比)、這些固體顆粒(特別是Al2O3、SiO2顆粒)具有很強的磨蝕性

(2)強腐蝕性
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6~8.5(循環泵漿液的pH值與脫硫塔的運行條件和脫硫劑的加入點有關);Cl-可富集超過80000mg/L,在低pH值的條件下,將產生強烈的腐蝕性。

(3)氣蝕性:
在脫硫系統中,循環泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實際上,離心循環泵輸送的漿液為氣固液多相流,固相對泵性能的影響是連續的、均勻的,而氣相對泵的影響遠比固相復雜且更難預測。當泵輸送的液體中含有氣體時泵的流量、揚程、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,泵出現額外的噪聲振動,可導致泵軸、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導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,離心力小,轉換能量性能差是引起泵工況惡化的主要原因。試驗表明,當液體中的氣量(體積比)達到3%左右時,泵的性能將出現徒降,當入口氣體達20%~30%時,泵完全斷流。離心泵允許含氣量(體積比)極限小于5%。

現場應用的主要優點是:常溫操作,避免由于焊補等傳統工藝引起的熱應力變形,也避免了對零部件的二次損傷等;另外施工過程簡單,修復工藝可現場操作或設備局部拆裝修復;本身具有極好的耐磨性及抗沖刷能力,是解決該類問題最理想的應用技術

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