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脫硫塔的介紹及應用講解

作者： 2015年11月17日來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：

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對工業(yè)廢氣進行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。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。優(yōu)點是易維護，且可通過配制不

　　對工業(yè)廢氣進行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。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。優(yōu)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(xiàn)在隨著玻璃鋼技術(shù)的發(fā)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(fā)展趨勢。另外316L不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損三大優(yōu)勢，也是脫硫塔發(fā)展重要趨勢之一。

　　1 簡介

　　對工業(yè)廢

　　氣進行脫硫處理的設(shè)備，以塔式設(shè)備居多，即為脫硫塔。

　　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。優(yōu)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(xiàn)在隨著玻璃鋼技術(shù)的發(fā)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(fā)展趨勢。

　　另外316L不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損三大優(yōu)勢，也是脫硫塔發(fā)展重要趨勢之一。

　　經(jīng)過多年的改進，已發(fā)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(shè)備技術(shù)日趨成熟，各有優(yōu)點和不足，企業(yè)可依自身需要選用不同類型。

　　　2 脫硫要求

　　濕法煙氣脫硫?qū)γ摿蛩囊?/FONT>

　　用于燃煤發(fā)電廠煙氣脫硫的大型脫硫裝置稱為脫硫塔，而用于燃煤工業(yè)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。在脫硫塔和脫硫塵器中，應用堿液洗滌含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(shè)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(wěn)定，要有合適的操作彈性；

　　（4）氣流通過時的壓降要小；

　　（5）結(jié)構(gòu)簡單，制造及維修方便，造價低廉，使用壽命長；

　　（6）不結(jié)垢，不堵塞，耐磨損，耐腐蝕；

　　（7）能耗低，不產(chǎn)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(nèi)連續(xù)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(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)值較大，反應在膜內(nèi)發(fā)生，因此選用氣相為連續(xù)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(jié)構(gòu)簡單，工藝成熟可靠有點，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，目前有色行業(yè)以氣動乳化脫硫塔、多層噴淋塔等為主。

　　常見吸收塔的性能

　　目前國內(nèi)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。

　　3 塔的缺點

　　對于發(fā)電廠中一些大型的脫硫塔，大多均為直立高聳結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度，引起共振現(xiàn)象，容易產(chǎn)生振動事故。

　　4 保護措施

　　脫硫系統(tǒng)中常見的主要設(shè)備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風機等主要設(shè)備，美嘉華技術(shù)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(xiàn)分別敘述。

　　4.1 吸收塔、煙囪中的應用

　　濕法煙氣脫硫環(huán)保技術(shù)（FGD）因其脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術(shù)成熟、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)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(nèi)外火電廠煙氣脫硫的主導工藝技術(shù)。但該工藝同時具有介質(zhì)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(shè)備防腐蝕區(qū)域大、施工技術(shù)質(zhì)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(nèi)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(huán)境下的防腐蝕要求：煙囪內(nèi)化學環(huán)境復雜，煙氣含酸量很高，在內(nèi)襯表面形成的凝結(jié)物，對于大多數(shù)的建筑材料都具有很強的侵蝕性，所以對內(nèi)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(tǒng)檢修或不運行而機組運行工況下，煙囪內(nèi)煙氣溫度在130℃~150℃之間，那么要求內(nèi)襯具有抗溫差變化能力，在溫度變化頻繁的環(huán)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(zhì)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(fā)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(fā)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(jié)力：防腐材料必須具有較強的粘結(jié)強度，不僅指材料自身的粘結(jié)強度較高，而且材料與基材之間的粘結(jié)強度要高，同時要求材料不易產(chǎn)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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的粘接力能夠至少達到10MPa以上

　　4.2 脫硫泵中的應用

　　脫硫漿液循環(huán)泵是脫硫系統(tǒng)中繼換熱器、增壓風機后的大型設(shè)備，通常采用離心式，它直接從塔底部抽取漿液進行循環(huán)，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(zhì)顆粒，粒度一般為0～400m、90%以上為20～60m、濃度為5%～28%（質(zhì)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(huán)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(guān)）；Cl-可富集超過80000mg/L，在低pH值的條件下，將產(chǎn)生強烈的腐蝕性。

　　（3）氣蝕性

　　在脫硫系統(tǒng)中，循環(huán)泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實際上，離心循環(huán)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(xù)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(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàn)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%。

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標簽：脫硫塔

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