煙氣脫硫除塵器

煙氣脫硫除塵器詳細內容

煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器系統描述 

本煙氣脫硫系統包括SO2吸收系統、煙氣系統、脫硫劑供給系統、脫硫副產(chǎn)物處理系統、工藝水系統和電氣控制系統。

1 SO2吸收系統

在吸收塔內，經(jīng)霧化的脫硫劑與從煙氣中捕獲的SO2、SO3等發(fā)生化學(xué)反應，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫并除塵后的凈煙氣通過(guò)除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。

SO2吸收系統包括以下內容：吸收塔、吸收塔漿液循環(huán)、脫硫液排出、煙氣除霧等幾個(gè)部分，還包括輔助的放空、排空設施。

（1）煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器吸收塔

吸收塔內所有部件能夠承受入口氣流及進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫煙氣不會(huì )對任何系統和設備造成損害。

吸收塔選用的材料適合工藝過(guò)程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內部結構設計考慮腐蝕余度。脫硫塔材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)Q235-A鋼板卷制圓柱形塔，塔體內壁襯25～30mm玻璃鱗片，中間用耐酸膠泥粘結、灌漿，能適應－20～180℃的溫度，耐酸堿腐蝕、耐磨損、抗剝離強度高、使用壽命在10年以上。 

在吸收塔內安裝脫硫設備，即噴霧系統、除霧器、反沖洗裝置及其它輔助設施（除霧器采用PP或其它材料制作，除霧器效率99％）。

塔上安裝維修人孔、供水管道及維修平臺及爬梯等。

2）煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器噴霧系統：

包括管線(xiàn)、噴嘴、支撐、加強件和配件等。漿液噴淋系統的設計使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收溶液與煙氣充分接觸，從而保證在適當的液/氣比（L/G）下可靠地實(shí)現所要求的脫硫效率。

噴淋吸收塔內部堿液噴淋系統由分配管網(wǎng)和噴嘴組成，噴淋系統的設計能夠合理分布要求的噴淋量，使煙氣流向均勻，并確保堿液與煙氣充分接觸和反應。

漿液噴淋系統采用PP或316L不銹鋼。

所有噴嘴能避免快速磨損、結垢和堵塞，噴嘴選用優(yōu)質(zhì)螺旋型噴嘴，材料采用316L不銹鋼或陶瓷制作。

噴嘴與管道的設計便于檢修，沖洗和更換。

噴淋區域布置設計和安裝圖如下圖所示：

煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器噴淋區域設計

（2）脫硫吸收塔優(yōu)點(diǎn)

1）技術(shù)要求

通過(guò)合理的設計控制脫硫吸收液pH值、煙氣流速、脫硫吸收液霧化狀態(tài)、液滴停留時(shí)間、合理的液氣比等重要因素，達到理想的吸收效果，保證煙氣中的SO2達標排放。脫硫處理后的煙氣夾帶的液滴由脫硫吸收塔上的除霧器進(jìn)行收集、凝聚及去除。

為確保防腐、耐磨的需要，塔內件采用特種玻璃鋼或PP材料制作。吸收塔內安裝塔清洗裝置和組合除霧裝置等，塔體上設有檢修人孔，操作平臺等附屬設施。

2）脫硫吸收塔

煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器采用的高效霧化噴淋塔是我公司科技人員在消化國外同類(lèi)設備的基礎上并結合雙堿法脫硫工藝的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)的一種高效霧化噴淋脫硫塔，優(yōu)化了吸收塔內噴淋層和噴嘴的布置、除霧器、煙氣入口和煙氣出口的位置，優(yōu)化了pH值、液氣比、煙氣流速等性能參數。

噴淋組件之間的距離是根據所噴液滴的有效噴射軌跡及滯留時(shí)間而確定的，液滴在此處與煙氣接觸，SO2通過(guò)液滴的表面被吸收。

進(jìn)氣口的布置是精心設計的，以保持朝向吸收塔有一定的向下傾斜坡度，從而保證煙氣的停留時(shí)間和均勻分布。

高效霧化噴淋塔由煙氣進(jìn)口、噴淋系統、除霧器、煙氣出口等幾個(gè)部分組成。

該脫硫吸收塔具有壓降低、氣液分布好、適應負荷變化范圍大、傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力大及脫硫效率高的特點(diǎn)；

在吸收過(guò)程中，自上而下的漿液在高溫和高速流動(dòng)的煙氣的作用下，漿液表面形成了復雜的物理和化學(xué)反應，一方面,漿液表面的水吸收煙氣中的SO2，并在漿液顆粒內產(chǎn)生由外向內的擴散過(guò)程，在漿液顆粒內，有一個(gè)SO2的濃度梯度；另一方面,漿液表面的水份逐漸蒸發(fā)，表面水份逐漸變少，水份從漿液內部向表面擴散。在漿液液滴的吸收――蒸發(fā)過(guò)程中，表面的水份逐漸減少，表面SO2的濃度逐漸變高，因此,液滴在下降過(guò)程中，漿液液滴在蒸發(fā)和吸收的過(guò)程中逐步飽和，吸收過(guò)程趨于停止。且液滴在下降過(guò)程中，液滴的相互碰撞，使小液滴變?yōu)榇笠旱?，減少了吸收劑的表面積。這幾個(gè)過(guò)程的綜合結果是在液滴離開(kāi)噴頭的下落過(guò)程中，吸收速度逐漸變慢。

我公司通過(guò)對煙氣入口處煙氣流場(chǎng)的科學(xué)分析，并對煙道入口結構進(jìn)行優(yōu)化設計，減少煙氣入塔產(chǎn)生的旋渦，提高了脫硫率。

工藝技術(shù)成熟，裝置運行可靠性高。在幾十套的工程設計、施工和運行過(guò)程中，對出現的問(wèn)題進(jìn)行分析、改進(jìn)、豐富、完善，技術(shù)的成熟性和運行可靠性得到進(jìn)一步的提高，發(fā)展成為自身有競爭優(yōu)勢的脫硫工藝，幾十套大小FDG裝置從未發(fā)生過(guò)因脫硫技術(shù)而影響鍋爐正常運行的情況。

（3）除霧器

除霧器用于分離煙氣攜帶的液滴，其系統組成：二級除霧器，配備沖洗水系統和噴淋系統（包括管道、閥門(mén)和噴嘴等）。除霧器系統包括一臺安裝在下部的粗除霧器和一臺安裝在上部的細除霧器。

位于下面的級除霧器是一個(gè)大液滴分離器，葉片間隙稍大，用來(lái)分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級除霧器是一個(gè)細液滴分離器，葉片距離較小，用來(lái)分離上升煙氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用，留在擋板上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，因此存在擋板上結垢的危險，同時(shí)為保證煙氣通過(guò)除霧器時(shí)產(chǎn)生的壓降不超過(guò)設定值，需定期進(jìn)行在線(xiàn)清洗。為此，設置了定期運行的清潔設備，包括噴嘴系統。沖洗介質(zhì)為工業(yè)水。一級除霧器的上下面和二級除霧器的下面設有沖洗噴嘴，正常運行時(shí)下層除霧器的底面和頂面，上層除霧器的底面沖洗水電動(dòng)蝶閥輪流清洗各區域。

沖洗水由工藝水箱用除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。

2.5.2 煙氣系統

（1）引風(fēng)機

特點(diǎn)是：在脫硫塔前增設風(fēng)機，屬于正壓操作，可以避免風(fēng)機的腐蝕問(wèn)題。由于新增脫硫系統需增加約1200~1400pa的阻力（其中脫硫塔900～1000 pa，煙風(fēng)道300～400pa），現有引風(fēng)機全壓不足以客服新增系統的阻力，需更換。

（2）煙道

煙道的設計盡量減小煙道系統的壓降，其布置、形狀均進(jìn)行優(yōu)化設計。

根據可能發(fā)生的最差運行條件（溫度、壓力、流量、污染物含量等）進(jìn)行煙道設計。

煙道設計能夠承受如下負荷：煙道自重、風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載、灰塵積聚、內襯和保溫的重量等。

鋼煙道最小壁厚按5mm設計，并考慮一定的腐蝕余量，煙道內煙氣流速不超過(guò)15m/s；

所有不可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來(lái)的霧氣和液滴的煙道，用碳鋼制作。所有可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來(lái)的霧氣和液滴的煙道，采用碳鋼防腐制作。

鋼煙道的布置能確保冷凝液的排放，不會(huì )有水或冷凝液的聚積；地下式混凝土煙道均設有低點(diǎn)自動(dòng)排水裝置及檢修井，根據煙氣特性，對其采取耐高溫、防腐等措施。

在脫硫裝置停運期間，煙道將采取適當的措施避免腐蝕；

煙氣系統的設計保證灰塵在煙道的沉積不影響運行，在煙道必要的地方設置清除粉塵的裝置。對煙道中粉塵的聚積，要考慮附加的積灰荷重。

在原煙道和凈煙道上預留儀表測量接口和取樣接口的設置要能滿(mǎn)足整個(gè)煙道的測量和取樣要求。

（3）煙道擋板門(mén)

設計煙氣擋板門(mén)應滿(mǎn)足以下技術(shù)要求：

煙氣擋板門(mén)能夠在的壓差下操作，并且關(guān)閉嚴密，不會(huì )有變形或卡澀現象，而且擋板在全開(kāi)和全閉位置與鎖緊裝置能匹配，煙道擋板的結構設計和布置可使擋板內積灰減至最小。

為保證鍋爐安全運行，脫硫吸收塔進(jìn)口設置進(jìn)口及脫硫吸收塔出口煙道擋板，并設置風(fēng)機故障與擋板門(mén)的連鎖功能，并設有旁路擋板門(mén)，一旦主煙道發(fā)生故障，可立即由旁路排煙。分散故障風(fēng)險，系統可靠性要高。

凈化系統運行時(shí)，關(guān)閉旁路擋板門(mén)，打開(kāi)凈化系統進(jìn)出口擋板門(mén)，啟動(dòng)引風(fēng)機。煙氣進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵及脫硫吸收塔，在塔內經(jīng)多級霧化吸收裝置和化學(xué)吸收反應后脫硫。在脫硫吸收塔上部出口處設有除霧器，以除去煙氣夾帶的細小液滴，凈化煙氣進(jìn)入原煙囪排放。

（4）防腐處理

經(jīng)熱量衡算，煙氣經(jīng)脫硫吸收塔后，溫度降低到55～60℃左右，經(jīng)過(guò)煙道和煙囪后會(huì )產(chǎn)生部分冷凝液，對吸收塔后的煙道和煙囪將產(chǎn)生輕微的酸露點(diǎn)腐蝕。本工程設計施工方案要對脫硫塔出口至煙囪煙道進(jìn)行防腐處理。

3 煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器脫硫劑制備及供給系統

（1）石灰漿制備系統

人工根據工藝需要定量將生石灰送入熟化池內，同時(shí)按一定比例加水并攪拌配制成15~20%濃度的（Ca(OH)2）漿液，通過(guò)石灰漿液泵輸送至再生池。

（2）堿液制備系統

人工根據工藝需要定量將純堿或片堿送入堿液罐內，同時(shí)按一定比例加水并攪拌配制成濃度滿(mǎn)足工藝要求的堿液儲存起來(lái)，通過(guò)鈉堿加料泵輸送至循環(huán)池。

4 煙氣脫硫除塵器,脫硫塔,濕式脫硫除塵器,鍋爐脫硫除塵器脫硫液供給系統

（1）吸收塔再循環(huán)系統

吸收塔再循環(huán)系統包括循環(huán)泵、管道閥門(mén)及噴淋組件及噴嘴。

吸收液循環(huán)泵符合對“泵"的基本要求外，并滿(mǎn)足循環(huán)泵及驅動(dòng)電機適應戶(hù)外露天布置的要求。

吸收塔再循環(huán)系統的設計要求是使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收溶液與煙氣充分接觸，從而保證在適當的液/氣比（L/G）下可靠地實(shí)現所要求的脫硫效率。

3）管道

設計原則

管道設計時(shí)充分考慮工作介質(zhì)對管道系統的腐蝕與磨損。

按設計標準，合理確定各管道系統的設計參數（如壓力、流量、流速等）。

介質(zhì)流速的選擇既要考慮避免漿液沉淀，同時(shí)又要考慮管道的磨損和壓力損失盡可能小。

技術(shù)要求

管道系統的布置設計能承受各種荷載和壓力。計算所有主要管道的熱膨脹位移和應力，并且確保管道作用在設備上的力和力矩在規定的范圍內。

無(wú)內襯管道焊接連接，內襯管道用法蘭連接。以下不同介質(zhì)的管道材料，作為供設計選擇的要求。

A.脫硫劑液：超高分子量PPR管

B.脫硫液循環(huán)管：厚壁PP管

C.工藝水管：超高分子量PPR管

D.脫硫廢液：厚壁PP管

提供管道支吊架組裝圖及支吊架生根所需的土建埋件的技術(shù)要求。

循環(huán)管道防止腐蝕與磨損。

配備排水系統。在裝置關(guān)閉和停運期間，對管道系統的各個(gè)設施進(jìn)行排放。

吸收液輸送管道的布置盡可能短，盡量減少彎頭數量。

4）閥門(mén)

所有閥門(mén)設計選型適合于介質(zhì)特性和使用條件。系統的閥門(mén)考慮介質(zhì)的磨損和腐蝕。

功能相同、運行條件相同的閥門(mén)能夠互換，閥門(mén)的規格盡量統一，盡量減少閥門(mén)的種類(lèi)和廠(chǎng)家數量。

（2）脫硫液系統

首先將堿液管中的堿液(~30%)放入循環(huán)池中，配成一定濃度的NaOH或者 Na2CO3溶液，經(jīng)過(guò)循環(huán)泵，從脫硫塔的上部噴下，以霧狀液滴與煙氣中的SO2充分反應，脫硫液通過(guò)噴淋系統在脫硫塔內與SO2充分接觸、反應后，落入塔底，流至循環(huán)池，脫硫液由循環(huán)泵進(jìn)入脫硫塔循環(huán)使用，在正常運行過(guò)程中，向循環(huán)池加入堿液是通過(guò)PH計測定PH值后定量加入，循環(huán)液保持脫硫工藝所設定的PH值。

5 工藝水系統

為了避免除霧器發(fā)生積灰現象，設計了除霧器沖洗裝置，沖洗采用電動(dòng)碟閥（或電磁閥）實(shí)現自動(dòng)控制。除此之外，系統中化灰及管道、罐體沖洗均需要用工藝水，本系統工藝水直接采用廠(chǎng)區工藝水，由進(jìn)入脫硫系統工藝水總管分出支路進(jìn)入脫硫系統各用水點(diǎn)。所有水系統用材為國標無(wú)縫管道、碳鋼閥門(mén)，泵類(lèi)使用耐腐、耐磨材質(zhì)。

6 脫硫液再生及副產(chǎn)物處理系統

落入塔底循環(huán)液部分由再生泵打入再生池，與從石灰漿液罐來(lái)的石灰漿液（Ca(OH)2）進(jìn)行再生反應，生成CaSO3漿液。向再生池中加Ca(OH)2是通過(guò)PH計測定PH值后確定加入量，達到脫硫工藝要求的PH值。在再生池中充分反應的漿液溢流入高效沉淀池，鈣鹽在沉淀池快速沉淀，上清液流回循環(huán)池，沉淀池底部脫硫渣人工采用抓斗定期清理至堆渣場(chǎng)。