脱硫塔技术工艺流程

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摘要对工业(Industry)废气进行脱硫处理(Handle)的设备(equipment),以塔式设备(equipment)居多,即为脱硫塔(Desulfurization tower...

对工业(Industry)废气进行脱硫处理(Handle)的设备(equipment),以塔式设备(equipment)居多,即为脱硫塔(Desulfurization tower)。脱硫塔(Desulfurization tower)最初以花岗岩砌筑的应用(application)的最为普遍,其利用水膜脱硫除尘(remove dust)原理,又叫做花岗岩水膜脱硫除尘(remove dust)器,或名麻石水膜脱硫除尘(remove dust)器。优点(Advantage)是易保护,且可经过配制不同的除尘(remove dust)剂,同时达到除尘(remove dust)和脱硫(脱氮)的效果(Effect)。现在随着玻璃钢技术(technology)的发展,脱硫塔(Desulfurization tower)逐步改成用玻璃钢制造。相比花岗岩脱硫塔(Desulfurization tower),玻璃钢脱硫塔(Desulfurization tower)成本(cost)低、加工容易(easily)、不锈不烂、重量(weight)轻,因而成为以后脱硫塔(Desulfurization tower)的发展趋向。此外具有耐腐蚀(corrosion)、耐高温(high temperature)、耐磨损三大优势,也是脱硫塔(Desulfurization tower)发展重要趋向之一。经过量年的改良,已发展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、筛板型、气动乳化型等各类种类的脱硫塔(Desulfurization tower),设备(equipment)技术(technology)日趋成熟(mature),各有优点(Advantage)和不足,企业可依自身需要选用不同种类。

脱硫要求

烟气脱硫的大型脱硫装置称为脱硫塔(Desulfurization tower),而用于燃煤工业(Industry)锅炉和窑炉烟气脱硫的小型脱硫除尘(remove dust)装置多称为脱硫除尘(remove dust)器。在脱硫塔(Desulfurization tower)和脱硫除尘(remove dust)器中,应含SO2的烟气,对烟气中的SO2进行化学吸收。为了强化吸收过程,提高脱硫效率,降低设备(equipment)的投资和运行费用,脱硫塔(Desulfurization tower)和脱硫除尘(remove dust)器应满足(satisfy)以下的基本要求:

(1)气液间有较大的接触面积和

一定的接触时间;

(2)气液间扰动猛烈,吸收阻力小,对SO2的吸收效率高;

(3)操作(manipulate)稳定,要有合适的操作(manipulate)弹性;

(4)气流经过时的压降要小;

(5)结构(structure)简单,制造及修理方便,造价实惠,使用(Use)寿命(Life)长;

(6)不结垢,不容易堵塞,耐磨损,耐腐蚀(corrosion);

(7)能耗低,不会产生二次污染。

SO2吸收净化过程,处理(Handle)的是低浓度SO2烟气,烟气量相当可观,要求霎时内连续不断地高效净化烟气。因此,SO2参加(participate in)的化学反应应为极快反应,它们的膜内转化系数值较大,反应在膜内发生,因而选用气相为连续相、湍流程度(degree)高、相界面较大的吸收塔作为脱硫塔(Desulfurization tower)和脱硫除尘(remove dust)器比较(compare)合适。通常(usually),喷淋塔、填料塔、喷雾塔、板式塔、文丘里吸收塔等能满足(satisfy)这些要求。其中,喷淋塔是使用(Use)最为普遍的脱硫塔(Desulfurization tower)种类之一,喷淋塔具有结构(structure)简单,工艺(Technology)成熟(mature)可靠的优点(Advantage),普遍应用(application)于大型电厂,中小型低硫烟气治理(Government);关于高硫烟气治理(Government),有色行业以气动乳化脱硫塔(Desulfurization tower)、多层喷淋塔等为主。

常见吸收塔的性能(performance)

国内外燃煤电厂经常使用的脱硫塔(Desulfurization tower),主要(main)有喷淋空塔、填料塔、双回路塔及喷射鼓炮塔等四种。

保护措施(Measures)

脱硫系统中常见的主要(main)设备(equipment)为吸收塔、烟道、烟囱、脱硫泵、增压风机等主要(main)设备(equipment),美嘉华技术(technology)在脱硫泵、吸收塔、烟道、烟囱等部位的防腐(Anticorrosive)蚀、防磨效果(Effect)显著,现分别叙述。

吸收塔、烟囱中的应用(application)

湿法烟气脱硫环境保护技术(technology)(FGD)因其脱硫率高、煤质适用(apply)面宽、工艺(Technology)技术(technology)成熟(mature)、稳定运转周期长、负荷变更影响(Influence)小、烟气处理(Handle)能力大等特点(Characteristic),被普遍地应用(application)于各大、中型火电厂,成为国内外火电厂烟气脱硫的主导工艺(Technology)技术(technology)。但该工艺(Technology)同时具有介质腐蚀(corrosion)性强、处理(Handle)烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备(equipment)防腐(Anticorrosive)蚀区域大、施工(construction)技术(technology)质量(quality)要求高、防腐(Anticorrosive)蚀失效修理难等特点(Characteristic)。因而,该装置的腐蚀(corrosion)控制一直是影响(Influence)装置长周期安全运行的重点问题之一。

湿法烟气脱硫吸收塔、烟囱内筒防腐(Anticorrosive)蚀材料(Material Science)的选择(Choice)一定考虑以下几个方面:

(1)满足(satisfy)复杂化学条件(condition)环境下的防腐(Anticorrosive)蚀要求:烟囱内化学环境复杂,烟气含酸量很高,在内衬外表形成(formation)的凝结物,关于大多数的建筑材料(Material Science)都具有很强的腐蚀性,所以对内衬材料(Material Science)要求具有抗强酸腐蚀(corrosion)能力;

(2)耐温要求:烟气温差变化大,湿法脱硫后的烟气温度在40℃~80℃之间,在脱硫系统检修或不运行而机组运行工况下,烟囱内烟气温度在130℃~150℃之间,那么要求内衬具有抗温差变化能力,在温度变化频繁的环境中不开裂并且(also)耐久;

(3)耐磨性能(performance)好:烟气中含有大量的粉尘,同时在腐蚀(corrosion)性的介质作用下,磨损的实际情况(Situation)可能会较为明显,所以要求防腐(Anticorrosive)材料(Material Science)具有良好(good)的耐磨性;

(4)具有一定的抗弯性能(performance):由于(Because)考虑到一些烟囱的高空特性,包括是地球自身的运动、地震和风力作用等情况(Situation),烟囱特别是高空部位可能会发生摇动等角度偏向或偏离,同时烟囱在安装(install)和运输(transport)过程当中可能会发生一些不可( must not)控的力学作用等,所以要求防腐(Anticorrosive)材料(Material Science)具有一定的抗弯性能(performance);

(5)具有良好(good)的粘结力:防腐(Anticorrosive)材料(Material Science)一定具有较强的粘结强度(Strength),不只指材料(Material Science)自身的粘结强度(Strength)较高,并且材料(Material Science)与基材之间的粘结强度(Strength)要高,同时要求材料(Material Science)不容易产生(produce)龟裂、分层或剥离,附着力和冲击强度(Strength)较好,从而保证(ensure)较好的耐蚀性。通常(usually)我们要求底涂材料(Material Science)与钢结构(structure)基础的粘接力可以至少达到10MPa以上

脱硫泵中的应用(application)

脱硫浆液循环(loop)泵是脱硫系统中继换热器、增压风机后的大型设备(equipment),通常(usually)采用(Use)离心式,它直接从塔底部抽取浆液进行循环(loop),是脱硫工艺(Technology)中流量最大、使用(Use)条件(condition)最为苛刻(harsh)的泵,腐蚀(corrosion)和磨蚀经常导致(cause)其失效。其特性主要(main)有:

(1)强磨蚀性

脱硫塔(Desulfurization tower)底部的浆液含有大量的固体颗粒,主要(main)是飞灰、脱硫介质颗粒,粒度一般(commonly)为0~400µm、90%以上为20~60µm、浓度为5%~28%(质量(quality)比)、这些固体颗粒(特别是Al2O3、SiO2颗粒)具有很强的磨蚀性

(2)强腐蚀(corrosion)性

在典型的石灰石(石灰)-石膏法脱硫工艺(Technology)中,一般(commonly)塔底浆液的pH值为5~6,参加脱硫剂后pH值可达6~8.5(循环(loop)泵浆液的pH值与脱硫塔(Desulfurization tower)的运行条件(condition)和脱硫剂的参加点有关);Cl-可富集超过80000mg/L,在低pH值的条件(condition)下,将产生(produce)猛烈的腐蚀(corrosion)性。

(3)气蚀性

在脱硫系统中,循环(loop)泵输送的浆液中常常含有一定量的气体。实际上,离心循环(loop)泵输送的浆液为气固液多相流,固相对泵性能(performance)的影响(Influence)是连续的、均匀(uniformity)的,而气相对泵的影响(Influence)远比固相复杂且更难猜测。当泵输送的液体中含有气体时泵的流量、扬程、效率均有所下降,含气量越大,效率下降越快。随着含气量的增加,泵出现(Appear)分外的噪声振动,可导致(cause)泵轴、轴承及密封(seal up)的破坏。泵吸入口处和叶片反面等处聚集气领会导致(cause)流阻阻力增大以至断流,继而使工况恶化,一定气蚀量增加,气体密度(density)小,比容大,可压缩(compress)性大,流变性强,离心力小,转换能量性能(performance)差是引起泵工况恶化的主要(main)原因(Reason)。试验(test)表明,当液体中的气量(体积比)达到3%左右时,泵的性能(performance)将出现(Appear)徒降,当入口气体达20%~30%时,泵完全断流。离心泵允许(allow)含气量(体积比)极限小于5%。

高分子复合材料(Material Science)现场(scene)应用(application)的主要(main)优点(Advantage)是:常温操作(manipulate),防止由于(Because)焊补等传统(tradition)工艺(Technology)引起的热应力变形,也防止了对零部件的二次损伤等;此外施工(construction)过程简单,修复工艺(Technology)可现场(scene)操作(manipulate)或设备(equipment)局部拆装修复;铭泽环境保护材料(Material Science)的可塑性好,自身具有极好的耐磨性及抗冲洗能力,是解决该类问题最理想的应用(application)技术(technology)。

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