火电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔的设计(2)

主要功能是将氧化空气均匀地送入浆液,其产生的大气泡立即由搅拌器击碎,产生大量小气泡,与浆液接触面积相应增大,氧化效果更好些。同时运转时,它可封住浆液侵入搅拌机的填料函及机壳内。这样,可使减速机免受浆液的侵蚀。

据介绍气腔氧化空气出口要求保持一定流速,气腔出口与搅拌器外半径的夹角H在一个范围内。也有一种在搅拌器处不专设气腔,氧化空气由另外接管喷入搅拌器叶轮边缘。2.3.3　氧化空气喷管

氧化空气喷管的设置,有与搅拌器设在一起的,即上述情况。也有根据氧化空气需要单独设置的。管上开有多个孔,往浆液内喷入以强制浆液氧化。由于一般塔径较大,且塔内部都有防腐层,喷出空气时会有颤振现象,故要求管子的支承和固定要牢靠,不得有松驰颤抖现象产生。其标高宜在浆液下面4m左右。因为浆液下降到此处氧化过程基本完成。2.4　其它

2.4.1　在烟气进口管大法兰连接处,应设有冷却水喷头若干。以备一旦烟气进口超温(140℃),则迅速

多种,如管道插入式;管道喷雾式;搅拌机管道式;直入管式螺旋搅拌机;插入管式螺旋搅拌机等。比较结果认为以直入管式螺旋搅拌器效果最佳。这种型式结构简单,空气喷嘴少,所需空气量少,空气利用率高,气泡尺寸细。它不仅使氧化空气管道的用量大大减少(此管材一般都采用316L),且空气泡能更为均匀地分布在浆池内参加氧化反应。

本文重点介绍该形式的结构(见图5),该结构集氧化空气管和搅拌器为一体,构成对浆液充分氧化作用

。

图5　直入管式螺旋搅拌器

2.3.1　搅拌器

为使浆液在浆池内不致沉淀结垢,保证浆液在浆池内与空气中氧充分氧化,浆液处于不停的流动状态。浆池下部设有搅拌器数台,如浆液较高,在浆液的中上部再设一层数台。2.3.1.1　搅拌器设置的位置与角度

搅拌器的设置要求定位精度较高。底部一层一般设在离底部1.5m～2.0m之间。中心轴下倾

(见图6)。10°,与中心径向偏差5°～6°

2.3.1.2　搅拌器的型式　三叶推进式水平搅拌器。叶轮直径在5700mm～5800mm之间。有齿轮减速机和皮带轮带动两种形式。2.3.1.3

　传动机构

开启冲水阀,用大量冷却水冷却。这样可保护塔的防腐衬里不致破坏。

2.4.2　喷浆段和除雾器段的塔体相当部位必须设有安装和检修人员的进出口以及零部件取进,取出的可能,此安装孔一般不得小于5800mm和800mm×600mm。塔体下部需考虑便于清洗人员操作方便的清扫门,一般不小于800mm×1000mm,可

视塔径大小情况而定。如该塔设有两层搅拌器,则清扫门要考虑升降车进出维修上层搅拌浆的可能。2.4.3　塔顶宜设一快开式排气孔(DN500mm左右)以便停车检修时,迅速排出塔顶不聚集的烟气以保证检修人员的人身安全。2.4.4　关于塔内接管及紧固件用材

不能承受较大的温差。据国内已有6年使用经验的工厂反映,未发现任何需要维修的问题,运行正常。

近年来从欧洲引进的装置均为橡胶衬里,尚需要国内进一步观察以取得经验。

笔者倾向于用玻璃鳞片涂层。根据国外使用经验介绍,如用橡胶衬里,则趋向于用丁基橡胶;如用玻璃鳞片涂层,则趋向于乙烯酯树脂。

各部位的具体防腐要求分述如下。3.1　浆池部分

池中设有搅拌器和氧化空气配管。浆液中CaSO3

在外加空气的强烈氧化和搅拌器的作用下转化成CaSO4 2H2O(石膏)。为了有利于CaSO3的转化,氧化池内浆液的pH值保持在5左右。浆池的腐蚀

2---工况为酸性条件下SO2-4、SO3、Cl、F等的腐蚀,

在空气和搅拌浆的作用下的浆液磨蚀(浆液中固体颗粒平均粒径20Lm～25Lm,少量104Lm),温度在50℃左右,采用厚度为3.5mm～4.0mm的玻璃鳞片防腐。氧化空气管配置,离底部太近时,则底部应考虑在对氧化空气分配管孔的位置加衬耐酸瓷砖,以增强气体和浆液的强烈冲刷对衬里的机械破坏。

3.2　喷浆区

由电除尘来的高温(约140℃)烟气进入塔内与雾化浆液充分接触,喷头喷出的浆液冲刷在塔内侧壁上,造成严重的冲刷磨蚀和腐蚀(据生产6年的工厂经验,5年能冲穿2mm厚的316L壁板并已修衬过2～3次)。为了提高抗浆液冲刷的能力,据国外资料介绍,需在内壁受冲刷部位,在涂玻璃鳞片的基础上加覆含有0.4mm玻璃短纤维的玻璃鳞片增强,其总厚度为4mm。3.3　除雾区

根据塔内介质成分来看,不论浆液还是湿烟气,其含Cl-量均较高,故在用不锈钢材料时,应考虑采用含Mo2%～3%的超低碳不锈钢(316L)。2.4.5　关于塔底板的制作

本塔为大型薄壁容器,外部大小接管较多,加上地震、风载、雪载、热应力等受力方向复杂。内部又有防腐衬里或涂层,要求其有一定的刚度。特别是大面积塔底板与基础底板不致变形。

为便于停车清洗沉淀物,要求底板中心至塔边缘应保持1%的坡度。

2.4.6　为保证塔内壁防腐材料,不致于受到塔外温度变化的影响而开裂失效,塔外壁必须用保温材料保温,保温厚度为200mm～3mm。

3　防　　腐

吸收塔本体不同部位及零部件,因其承受多种多样的化学品、温度,湿度的腐蚀和烟尘、浆液的冲刷、磨损等苛刻的工况条件,要求采用相应的既防腐又耐磨损耐冲刷的材料。目前,国际上用于FGD的防腐材料有三种:衬橡胶,涂玻璃鳞片,以镍基合金为基础的衬里。在欧洲主要使用橡胶衬里,在日本几乎全部采用玻璃鳞片涂层,在美国上述三种防腐方式均有使用,由于镍基合金造价昂贵,目前,各国(包括美国)都不趋向采用。

橡胶衬里具有弹性和受力变形能力,可吸收固体物料的冲刷力,耐一定程度的温度变化,并有良好的耐磨性能。其缺点是受热应力影响易导致衬层起层开裂,产生扩散性腐蚀。施工要求高,维修不易。烟气进口部位温度较高,远大于橡胶使用温度,不宜用橡胶衬里,需用耐热,耐腐蚀材料补充其不足,有些衬橡胶的吸收塔其烟气进口部位用氟塑料薄膜层作特殊处理。

玻璃鳞片具有优良的防渗透性和结合良好的机械程度,即使在180℃条件下,短时间里仍能集良好的化学稳定性和抗渗透性于一体。施工维修方便,但

烟气在经过喷浆管的喷雾区后,已除去90%左

右的SO2,但含有大量水分和浆液的液滴,温度降为45℃～70℃左右,会对烟道产生腐蚀和结垢。除雾器区域的腐蚀轻得多,主要是湿SO2的腐蚀和气流冲刷。因此,该区段的塔体内侧只涂2mm厚玻璃鳞片,不需特别加强。3.4　烟气进口区

一般该温度较高,橡胶衬里的塔在该部分有用镍基合金的也有贴四氟乙烯薄膜的。用玻璃鳞片涂层可不作任何补充措施。

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