神馬尼龍化工有限責(zé)任公司熱電裝置煙氣脫硫工程
河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司是中國神馬集團(tuán)全資子公司之一，位于平頂山市建設(shè)路東段經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，是引進(jìn)國外上世紀(jì)九十年代具有國際先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的大型高科技化工項(xiàng)目，也是我國最大的尼龍化工生產(chǎn)企業(yè)。原設(shè)計(jì)年產(chǎn)尼龍66鹽6.5萬噸，經(jīng)2001年、2003年技術(shù)改造后達(dá)到10萬噸尼龍66鹽、 2萬噸干燥己二酸以及部分尼龍66中間產(chǎn)品的能力。
熱電裝置現(xiàn)裝機(jī)規(guī)模為1臺15MW中溫中壓雙抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組（＃1機(jī)），配（2×75t/h+1×130t/h）中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐，＃1、＃2及＃3爐各配一臺靜電除塵器及一臺引風(fēng)機(jī)，三臺爐合用一座煙囪。＃4爐為240t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐，正在建設(shè)之中，配一臺布袋除塵器及兩臺引風(fēng)機(jī)，＃4爐專設(shè)一座煙囪。
于2006年底啟動熱電裝置鍋爐煙氣脫硫項(xiàng)目。項(xiàng)目是為1#、2#、3#、4#爐配套的整體煙氣脫硫項(xiàng)目。選擇脫硫效率高，能耗、成本較低，運(yùn)行相對穩(wěn)定的鈉-鈣雙堿法脫硫技術(shù)方案。進(jìn)口煙氣二氧化硫濃度1600mg/ Nm3, 出口煙氣二氧化硫濃度小于200mg/ Nm3，二氧化硫去除效率大于93%，2006年開工，總投資1600萬元。
本工程脫硫工藝包括脫硫除塵系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)再生系統(tǒng)、脫硫除塵副產(chǎn)物處理系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)四部分，各子系統(tǒng)分述如下：
脫硫除塵系統(tǒng)
從引風(fēng)機(jī)來的煙氣進(jìn)入LS脫硫塔主塔（＃1、＃2及＃3爐為單塔、＃4爐為雙塔）前被初級噴林裝置濕潤，并以一定的流速切向進(jìn)入主塔內(nèi)，在化工塔板進(jìn)行第二級除塵脫硫。當(dāng)煙氣通過化工塔板時(shí)，因與來自脫硫循環(huán)池的堿液進(jìn)行充分的逆流接觸，在氣液的相互作用下，塔板上形成400－500mm高的堿液沸騰層，煙氣穿過塔板孔后即進(jìn)入該沸騰層，故氣液之間具備較長的接觸時(shí)間和較大的接觸面積這兩個條件，因而使第一級未脫出的細(xì)塵被水捕集、第一級未被吸收的SO2能與塔板上的堿液充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收。
煙氣經(jīng)化工塔板脫硫除塵后進(jìn)入上部旋流板脫硫除塵系統(tǒng)，當(dāng)煙氣進(jìn)入兩塊旋流片的夾縫時(shí)，利用旋流板的氣流導(dǎo)向作用與煙氣自身的向上螺旋運(yùn)動將旋流板上的脫硫液吹散、霧化，使旋流板上部形成一段理想的霧化吸收區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)脫硫吸收液以幾十微米大小的霧滴存在，大大加強(qiáng)了氣液接觸面積，從而保證煙氣中的SO2被堿液充分吸收，煙氣中本來數(shù)量極少的煙塵再次吸收液洗滌，從而獲得更高的除塵和脫硫效率。經(jīng)過最后一層旋流板的煙氣，經(jīng)脫水除霧器脫水除霧后進(jìn)入脫硫塔副塔（單塔）。從副塔出來的煙氣通過增壓風(fēng)機(jī)加壓后送入煙道，經(jīng)煙囪高空排放。考慮到國內(nèi)現(xiàn)有濕法脫硫技術(shù)煙氣脫硫后，由于煙氣含水率提高、溫度降低，可能會出現(xiàn)露點(diǎn)腐蝕。大中型脫硫裝置通用做法是對脫硫后的煙氣進(jìn)行加熱避免露點(diǎn)腐蝕，但煙氣加熱器的體積非常龐大，尼龍化工公司由于場地狹小，新建脫硫煙道就是在原4#爐煙道的基礎(chǔ)上，通過向下開挖，增設(shè)新的煙道，新舊煙道分上下兩層布置，不可能提供煙氣加熱器布置場地、運(yùn)行成本我們也難以承受；大型裝置也有采用引未脫硫的熱煙道氣和脫硫煙道氣混合來提高脫硫煙道氣的溫度避免露點(diǎn)腐蝕，但這樣做會顯著降低脫硫效率，不能滿足河南省及平頂山市的脫硫要求，同樣沒有建設(shè)、施工位置。對此問題，4#鍋爐及脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對煙道、煙囪均采取對應(yīng)的內(nèi)襯防腐措施，增壓風(fēng)機(jī)選用沈陽鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)設(shè)備有限公司的耐腐蝕增壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號DFY21F-C4A，風(fēng)量484000 M3/h，風(fēng)壓2000 Pa，風(fēng)機(jī)葉輪葉片表面采用鎳基合金熱噴涂，鎳基合金粉末熱噴涂層硬度為HRC54，具有優(yōu)良的抗氧化、耐煙氣腐蝕和耐煙塵沖刷磨損的機(jī)械性能。機(jī)殼防腐采用內(nèi)襯硫化橡膠，能耐各種強(qiáng)、弱酸堿的腐蝕。＃1、＃2及＃3爐的煙道、煙囪是現(xiàn)有工程，在原設(shè)計(jì)時(shí)，國家相關(guān)政策沒有對脫硫進(jìn)行具體要求。煙囪、煙道沒有設(shè)計(jì)防腐措施，只能根據(jù)4#爐的脫硫系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況及煙囪、煙道腐蝕情況，重新設(shè)計(jì)＃1、＃2及＃3爐的防腐措施。
240t/h鍋爐脫硫塔及脫硫后的增壓風(fēng)機(jī)位于輸煤棧橋東、主煙道南、進(jìn)廠主干道北、240t/h鍋爐配套煙囪西側(cè)，現(xiàn)有主煙道向西加長3.5m，主煙道上安裝1臺百葉窗式電動六軸方風(fēng)門，風(fēng)門關(guān)閉后煙氣經(jīng)布袋除塵器后二臺風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)門西側(cè)主煙道，在西側(cè)主煙道上安裝二臺電動三軸方風(fēng)門，風(fēng)門開啟后，煙氣進(jìn)入二臺脫硫主塔，脫硫后的煙氣進(jìn)入二個主塔中間的副塔，從副塔底部出來后進(jìn)入主煙道下新建的煙道后，經(jīng)過雙吸式離心增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入主煙道，增壓風(fēng)機(jī)與主煙道間安裝1臺電動三軸方風(fēng)門。當(dāng)脫硫系統(tǒng)需要檢修時(shí)，開啟主煙道上的電動六軸方風(fēng)門，同時(shí)關(guān)閉脫硫主塔前的二臺電動三軸方風(fēng)門及增壓風(fēng)機(jī)后的電動四軸方風(fēng)門。
脫硫液循環(huán)再生系統(tǒng)
該系統(tǒng)由排污溝、循環(huán)池、再生池、沉淀池、乳液制備系統(tǒng)、堿液罐及附屬設(shè)備組成。從四臺鍋爐脫硫主塔底部流出的排污水經(jīng)排污溝自流入循環(huán)池，循環(huán)池再生池位于新建煙囪東側(cè)，進(jìn)廠主干道北，老熱電裝置南，再生池東側(cè)設(shè)置1泵坑，3臺循環(huán)泵、2臺渣漿泵都放在泵坑中，循環(huán)池總深4.8m，超高0.3m，有效水深4.5m，三臺循環(huán)泵共用一根進(jìn)水管，抽取循環(huán)池上層3.5m的水；循環(huán)池底部1米的水由排污泵抽至再生池，排污泵吸水管下設(shè)置一泵坑以便檢修時(shí)池水排空；循環(huán)池循環(huán)泵負(fù)責(zé)向脫硫塔提供脫硫液，池內(nèi)表層水溢流入再生池，中層水經(jīng)供液泵送入主塔、底層沉淀經(jīng)排污泵送入再生池，為防止排污泵進(jìn)水管堵塞，從循環(huán)泵出水管引出一支管沖洗，堿液罐定期向循環(huán)池補(bǔ)充NaOH堿液。乳化液制備系統(tǒng)用于Ca(OH) 2再生液的制備，再生液經(jīng)乳液泵送入再生池。乳化液制備系統(tǒng)包括石灰粉倉、乳液罐和乳液泵三部分，石灰粉經(jīng)罐車輸送至石灰粉倉儲存，石灰粉通過給料閥定量送入乳液罐，采用攪拌器制成Ca(OH) 2乳液，用乳液泵實(shí)現(xiàn)連續(xù)定量向再生池補(bǔ)充再生液。再生池實(shí)現(xiàn)NaHSO3和Na2SO3再生成NaOH，池內(nèi)設(shè)4臺攪拌器充分?jǐn)嚢，并可根?jù)實(shí)際情況及檢修的需要靈活控制開停。漿液用渣漿泵打入遠(yuǎn)處沉淀池。在沉淀池池長南北二側(cè)設(shè)置2個進(jìn)水點(diǎn)，沉淀池南北端各設(shè)置一個泵坑，每個泵坑里放置一臺再生泵和一臺離心機(jī)供料泵，北側(cè)進(jìn)水點(diǎn)進(jìn)水時(shí)，位于南側(cè)對角線的再生泵將上層清液抽至循環(huán)池（再生液混著漿液用渣漿泵從再生池打入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀澄清后再用再生泵打入循環(huán)池），當(dāng)南側(cè)進(jìn)水點(diǎn)進(jìn)水時(shí)，位于北側(cè)對角線的再生泵將上層清液抽至循環(huán)池，沉淀池東西方向有坡度，池底放二根排泥管，南側(cè)進(jìn)水點(diǎn)進(jìn)水時(shí)北側(cè)離心機(jī)供料泵抽泥，北側(cè)進(jìn)水點(diǎn)進(jìn)水時(shí)，南側(cè)離心機(jī)供料泵抽泥。沉淀池上層清液（再生液）經(jīng)再生泵送入循環(huán)池。廠區(qū)壓縮空氣站來壓縮空氣分別送入循環(huán)池和再生池。
循環(huán)池設(shè)計(jì)容量為整個系統(tǒng)管容和塔容都裝滿后還保證循環(huán)泵進(jìn)口有一定的深度，考慮到占地面積的限制，可采用分部啟動的形式來運(yùn)行系統(tǒng)這樣可減小循環(huán)池的占地面積。再生池由石灰活性決定，一般為1－3小時(shí)再生量的池容，如沉淀池比較大也可適當(dāng)縮小池容。沉淀池按照系統(tǒng)用水量的3－5倍進(jìn)行設(shè)計(jì)。
脫硫除塵副產(chǎn)物處理系統(tǒng)
本工程脫硫渣可作為建筑材料加以回收利用，沉淀池底部的渣漿通過離心機(jī)給料泵送入增稠器、臥螺離心機(jī)處理，脫水后脫硫渣裝車外運(yùn)，分離后的回水經(jīng)管道回流至循環(huán)池。采用旋液分離器作為增稠器，旋液分離器是利用高速旋轉(zhuǎn)液體的離心力的作用，將相互不摻合、難于溶解的CaSO3液體混合物實(shí)施機(jī)械初步分離增稠的設(shè)備。經(jīng)過增稠的渣漿液體CaSO3含量在約5w%左右，增加渣水分離設(shè)備的進(jìn)料濃度，減少渣水分離設(shè)備的液體進(jìn)料量，增大渣水分離設(shè)備的處理能力。
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