雙堿法脫硫工藝系統(tǒng)說(shuō)明資料
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1.二氧化硫吸收塔脫硫主體設(shè)備
吸收塔采用強(qiáng)化傳質(zhì)柵格噴淋塔，由承包商按設(shè)備總體供貨，包括吸收塔殼體、噴嘴及所有內(nèi)部構(gòu)件、除霧器、塔體防腐及外部鋼結(jié)構(gòu)、保溫緊固件等。塔體的預(yù)組裝在工廠內(nèi)完成，塔體的組裝、塔內(nèi)防腐及外部鋼結(jié)構(gòu)（如平臺(tái)扶梯等）的施工在現(xiàn)場(chǎng)完成。
吸收塔內(nèi)所有部件能承受最高入口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粫?huì)對(duì)任何系統(tǒng)和設(shè)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(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮腐蝕余度。
吸收塔設(shè)計(jì)成氣密性結(jié)構(gòu)，防止液體泄漏。為保證殼體結(jié)構(gòu)的完整性，盡可能使用焊接連接，法蘭和螺栓連接僅在必要時(shí)使用。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方將進(jìn)行密封，防止泄漏。
吸收塔殼體設(shè)計(jì)能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、地震荷載等。吸收塔的支撐和加強(qiáng)件能充分防止塔體傾斜和晃動(dòng)。
塔體的設(shè)計(jì)將盡可能避免形成死角。
吸收塔底面設(shè)計(jì)能保證完全排空漿液。
吸收塔內(nèi)配有足夠的噴咀。
吸收塔上部安裝有除霧器，用以分離煙氣夾帶的霧滴。除霧器上部加設(shè)一層沖洗噴嘴，在異常情況或檢修時(shí)對(duì)除霧器進(jìn)行人工沖洗，以確保除霧器的高可靠性。
塔的整體設(shè)計(jì)將方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等盡可能不堆積污物和結(jié)垢，并且設(shè)有通道以便于清潔。
吸收塔煙道入口段能防止煙氣、液體倒流和固體物堆積。
吸收塔配備有足夠數(shù)量和大小合適的人孔門和觀察孔，人孔門和觀察孔沒(méi)有泄漏，而且在附近設(shè)置走道或平臺(tái)。
吸收塔內(nèi)不設(shè)置固定的平臺(tái)樓梯。
吸收塔將進(jìn)行合理的保溫設(shè)計(jì)。
1.1 TFGD吸收塔
吸收塔采用先進(jìn)成熟的吸收塔技術(shù)，吸收塔漿池與塔體為一體結(jié)構(gòu)，天賜公司通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其滿足所有的性能保證值。
為了提高吸收率，使煙氣入塔后分布均勻，在吸收塔煙氣入口上方設(shè)置了兩層強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層。強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層上方是三層霧化噴淋層，交錯(cuò)的布置方式布置霧化噴嘴。
文丘里結(jié)構(gòu)的吸收塔的主要特點(diǎn)為：
1）有噴淋空塔壓降低和填料塔氣液分布好的優(yōu)點(diǎn)，且傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力大，脫硫效率高。
2）設(shè)置文丘里后，錯(cuò)位布置的兩排強(qiáng)化傳質(zhì)柵格形成無(wú)數(shù)個(gè)文丘里，漿液與逆流而上的熱煙氣形成強(qiáng)烈湍流，打碎含鈉堿的漿液，極大地增加了氣液相之間的傳質(zhì)、傳熱表面，另一方面，煙氣通過(guò)文丘里層時(shí)，以“液體包圍氣體”的鼓泡傳質(zhì)過(guò)程，提高了傳質(zhì)效率。
3）在吸收塔內(nèi)設(shè)置強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層，對(duì)進(jìn)塔的煙氣進(jìn)一步分布，使煙氣在吸收區(qū)的分布更均勻，通過(guò)強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層后，煙氣以接近“平推流”的方式通過(guò)吸收區(qū)，更能保障高的脫硫效率。
4）采用文丘里結(jié)構(gòu)，由于提高了吸收過(guò)程的效率，可以在更低的液氣比下達(dá)到較高的脫硫效率，降低了循環(huán)液的循環(huán)量，降低了電的總消耗。
5）噴淋層+文丘里結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)煤含硫量的波動(dòng)。當(dāng)預(yù)計(jì)燃燒的煤的硫含量會(huì)長(zhǎng)期增加時(shí)，可以調(diào)整強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層的間距，即增加強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層上湍流層的高度，當(dāng)煤的硫含量降低時(shí)，可以去除部分的強(qiáng)化傳質(zhì)柵格，增加強(qiáng)化傳質(zhì)柵格層的“開(kāi)孔面積”，這樣可以減少增壓風(fēng)機(jī)的壓頭，減少FGD的電耗。
6）強(qiáng)化傳質(zhì)柵格在發(fā)明初期是作為除灰器使用的，有相對(duì)較高的塵去除率，可以減少進(jìn)入除霧器的灰塵含量，提高除霧器的工作可靠性。
7）工藝技術(shù)成熟，裝置運(yùn)行可靠性高。文丘里結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
1.2 塔內(nèi)噴淋系統(tǒng)
吸收塔內(nèi)設(shè)有塔內(nèi)噴淋系統(tǒng)，由分配管網(wǎng)和噴嘴組成。
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噴淋區(qū)域電腦設(shè)計(jì)示意圖
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噴淋區(qū)域安裝示意圖
天賜公司所提供的噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠合理分布要求的噴淋量，使煙氣流向均勻，并確保漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。通過(guò)對(duì)噴嘴進(jìn)行優(yōu)化布置，使吸收塔斷面上幾乎完全均勻地進(jìn)行噴淋。在吸收塔內(nèi)圈布置120。噴嘴，靠近吸收塔外圍布置90。噴嘴。如此布置可盡可能減少噴淋到塔壁上的液體量，同時(shí)提高有效的脫硫液傳質(zhì)表面積。噴淋層上安裝實(shí)心錐型螺旋噴嘴，噴嘴采用低壓噴嘴，并配備卡式快開(kāi)連接，便于迅速分離、拆卸。脫硫液噴淋分配管采用FRP。所有噴嘴能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞，噴嘴材料采用碳化硅或相當(dāng)?shù)牟牧现谱。噴嘴與管道的設(shè)計(jì)特別考慮到便于檢修，沖洗和更換。
采用美國(guó)著名噴霧公司螺旋噴嘴，螺旋噴嘴是眾多噴嘴中最具特色的一種。液體通過(guò)與連續(xù)變小的螺旋線體相切和碰撞后，變成小液滴噴出，并且噴嘴腔體內(nèi)從進(jìn)口至出口的暢通的通道設(shè)計(jì)最大程度的減少了阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。
螺旋噴嘴的主要使用特點(diǎn)如下：
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1）使用效率高。在3公斤使用壓力下，單個(gè)噴嘴的流量可以達(dá)到25噸/小時(shí)。
2）霧化效果好。
3）防堵塞。
4）噴霧速度高。
5）物理尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。
在噴淋段上部，安裝吸收塔內(nèi)件、塔內(nèi)件清洗裝置和塔頂部安裝組合除霧裝置等，塔內(nèi)設(shè)有溫度監(jiān)控儀，塔體壓降監(jiān)測(cè)儀，塔體上設(shè)有檢修人孔，操作平臺(tái)等附屬設(shè)施。
1.3 除霧器
除霧器安裝在吸收塔上部，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。
除霧器的設(shè)計(jì)保證具有較高的可利用性和良好的去除霧滴效果。
除霧器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特別注意到FGD裝置入口的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動(dòng)沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。
天賜公司根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)在吸收塔除霧器上部增加設(shè)置一層沖洗噴嘴，該層噴嘴可以提供在異常情況或檢修時(shí)對(duì)除霧器進(jìn)行人工沖洗，以確保除霧器的高可靠性。除霧器沖洗系統(tǒng)能夠?qū)ΤF器進(jìn)行全面沖洗，不存在任何未沖洗到的表面。沖洗水的壓力通過(guò)DCS進(jìn)行監(jiān)視和控制，沖洗水母管的布置能使每個(gè)噴嘴基本運(yùn)行在平均水壓。
除霧器沖洗用水為FGD工藝水，由單獨(dú)設(shè)置的除霧器沖洗水泵提供。
1.4 吸收塔脫硫液循環(huán)泵
吸收塔循環(huán)泵滿足如下特殊要求：
吸收塔循環(huán)泵將吸收塔塔釡內(nèi)的吸收劑脫硫液循環(huán)送至噴嘴，循環(huán)泵按照單元制設(shè)置，每臺(tái)循環(huán)泵對(duì)應(yīng)一層噴嘴。
循環(huán)泵為離心泵，葉輪由防腐耐磨高分子材料制成。
循環(huán)泵配有油位指示器、機(jī)械密封、聯(lián)軸器罩設(shè)備。
循環(huán)泵設(shè)計(jì)便于拆換和維修。
設(shè)計(jì)選用的材料適于輸送的介質(zhì)，并且至少按20g/l的氯離子濃度進(jìn)行選材。
泵吸入口配備濾網(wǎng)及其壓力控制。
循環(huán)泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)適應(yīng)戶外露天布置的要求。
1.5 吸收塔防腐材料
為確保防腐、耐磨的需要，新建脫硫塔體采用碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片。
2、脫硫劑制備系統(tǒng)
本工程脫硫劑采用石灰和燒堿，脫硫劑制備系統(tǒng)包括：石灰貯槽、石灰制漿機(jī)、石灰漿液池、燒堿槽、燒堿泵等。
脫硫劑制備系統(tǒng)的主要功能是制備合格的石灰漿液，并根據(jù)吸收塔系統(tǒng)的需要為其提供足夠的流量，達(dá)到合適的脫硫效率。由卡車運(yùn)來(lái)的石灰粉/漿由其自帶管線氣動(dòng)輸送到石灰貯倉(cāng)中，使用時(shí)，開(kāi)啟下料閥，定量給料至石灰乳化機(jī)進(jìn)行乳化制漿，制備好的漿液儲(chǔ)存在石灰漿液池中待用。
當(dāng)使用電石渣時(shí)，電石渣被運(yùn)來(lái)，儲(chǔ)存在電石渣儲(chǔ)槽中，由螺旋給料機(jī)送到電石渣制漿機(jī)，其間可實(shí)行定量給料。電石渣經(jīng)過(guò)制漿劑進(jìn)行乳化和除渣后，流至石灰漿液池，在池中與工藝水進(jìn)行混合直至達(dá)到所需的濃度。為了防止?jié){液結(jié)塊，石灰池設(shè)有一臺(tái)立式攪拌機(jī)使得漿液持續(xù)不停地?cái)_動(dòng)。
燒堿由燒堿儲(chǔ)槽儲(chǔ)存，使用時(shí)利用燒堿計(jì)量泵將堿液泵入吸收塔內(nèi)。
3、脫硫劑循環(huán)系統(tǒng)
脫硫液循環(huán)系統(tǒng)主要包括：反應(yīng)池、沉淀池、循環(huán)泵、堿液計(jì)量泵、石灰漿液泵及管道、閥門和流量計(jì)等。整個(gè)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)充分利用水池的位差，利用水力學(xué)原理，使系統(tǒng)的能耗最省。系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備為循環(huán)泵，其他皆為靜設(shè)備，所以系統(tǒng)的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單。
1）吸收塔噴淋循環(huán)泵
采用UHB系列耐腐蝕、耐磨損砂漿泵，該型號(hào)泵的過(guò)流部位材料為鋼襯超高分子量聚乙烯（代號(hào)為 UHMWPE），該材料是目前國(guó)際上新一代的泵用耐腐耐磨工程塑料，最突出的優(yōu)點(diǎn)是它具有優(yōu)異的耐磨性﹑耐沖擊性，尤其是耐低溫沖擊，抗蠕變性，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂和極好的耐腐蝕性，因此用該材料為內(nèi)襯制造的泵，具有極好的耐磨性，耐低溫性和耐腐蝕性。
該類型的清液泵和自吸式清液泵適用于非氧化性酸堿類清液，砂漿泵適 用于含固量在45%以下的流動(dòng)性較好的非氧化性酸堿類料漿，自吸式砂漿泵適用于含固量15%以下﹑無(wú)粘性的非氧化性酸堿類料漿，使用溫度20℃～80℃，改性后的材料使用溫度為105℃。
2）、漿液管道
漿液管道能防止磨損和腐蝕，防止?jié){液沉淀的形成。漿液管道流速為2～3m/s。
漿液管配備自動(dòng)沖洗和排水系統(tǒng)。在裝置關(guān)閉和停運(yùn)期間，對(duì)漿液管道系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)施進(jìn)行排放和沖洗。甚至在短期停運(yùn)時(shí)，也進(jìn)行必要的排放和沖洗，且由FGD控制室遠(yuǎn)方控制完成。
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