一、結(jié)構(gòu)和工作原理
LP型濾泡脫硫除塵設(shè)備是一種脫硫效率高,壓力損失較低兼能除塵的脫硫設(shè)備,主要由筒體,噴霧裝置、篩板、脫水除霧裝置、溢水孔、清理孔等組成。其工作原理是:含煙塵及硫氧化物的煙氣通過進口煙道進入筒體,含有[OH-]離子的堿性吸收液分別從濾泡除塵脫硫塔上中下部由螺旋噴嘴噴出,形成與煙氣成逆向的多排高速霧化水幕,增加了煙塵硫氧化物與水的碰撞概率,并充分利用霧化液滴的速度來造成很高的氣液相對速度,以保證除塵器的除塵和脫硫效果。同時氣體經(jīng)過篩板時對篩板上的液層產(chǎn)生鼓泡作用,增加了氣液傳質(zhì)的表面積和湍動狀態(tài),提高了傳質(zhì)速率,二氧化硫與堿液發(fā)生氣液傳質(zhì),從而進一步提高了脫硫除塵器的效果。脫硫生成物隨水流到脫硫塔底部,從溢水孔排走,在筒體底部設(shè)有水封槽以防止煙氣從底部泄漏,另備有清理孔以便于進行筒體底部人工清理沉灰(也可自動清灰)。脫硫廢水由底部溢流孔排出進入沉淀池,沉淀中和再生,循環(huán)使用(雙堿法)。凈化后的氣體,通過筒體上部經(jīng)除霧器除霧后排出,從而達到除塵脫硫目的。
二、特點
LP型濾泡除塵脫硫塔具有造價低,脫硫效率高,阻力小,耐磨耐腐,安裝方便等優(yōu)點,是理想的煙氣脫硫除塵設(shè)備:
1.采用耐腐蝕、耐磨蝕、耐高溫的花崗巖作內(nèi)襯,花崗巖加工成圓形彎板,整體結(jié)構(gòu)光滑平整,降低了系統(tǒng)阻力;
2.筒體部分采用快裝結(jié)構(gòu)形式,兩節(jié)聯(lián)接部分為凹凸型,加快了安裝速度,縫口用耐酸膠泥填充,確保不滲漏;
3.篩板和噴淋形式的合理組合采用,既提高了脫硫效率,又降低了系統(tǒng)阻力;
4 .篩板和噴嘴等部件采用優(yōu)質(zhì)316L不銹鋼制作,耐腐蝕,保證了設(shè)備的使用壽命和脫硫效果;
5. 設(shè)計良好的除霧器保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果。
三、型號規(guī)格
型號 |
處理煙氣量(m3/h)
|
塔徑(m)
|
塔高(m)
|
塔重(t)
|
阻力(Pa)
|
煙氣含水量
(mg/m3)
|
脫硫效率(%) |
LP-1 |
≤3000 |
0.85 |
6.95 |
5.0 |
≤800 |
≤150 |
≥85 |
LP-2 |
≤6000 |
1.2 |
7.15 |
7.0 |
LP-4 |
≤12000 |
1.6 |
7.25 |
14 |
LP-6 |
≤18000 |
1.9 |
8.8 |
20 |
LP-8 |
≤24000 |
2.0 |
8.8 |
21 |
LP-10 |
≤30000 |
2.2 |
8.8 |
32 |
LP-15 |
≤45000 |
2.5 |
11.35 |
46 |
LP-20 |
≤60000
|
2.9 |
11.5 |
54 |
LP-25 |
≤75000 |
3.2 |
11.6 |
59 |
注:脫硫效率必須是滿足工藝條件要求后才能保證。
四、脫硫工藝原理簡介
優(yōu)秀的設(shè)備還需配上合理的工藝,才能達到既提高脫硫效率又降低運行費用的效果,滿足技術(shù)經(jīng)濟**的原則。就目前來說,濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用廣泛,占有全世界FGD裝置總量的85%以上,下圖為雙堿法(濕法)的典型工藝圖。
鈉鈣雙堿法【Na
2CO
3/Ca(OH)
2】是在石灰法基礎(chǔ)上結(jié)合鈉堿法,利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收SO
2,吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。其基本化學(xué)原理可分脫硫過程和再生過程:
?、?脫硫過程:
Na
2CO
3+SO
2←→Na
2SO
3+CO
2↑ (1)
2NaOH+SO
2←→Na
2SO
3+H
2O (2)
Na
2SO
3+SO
2+H
2O←→2NaHSO
3 (3)
以上三式視吸收液酸堿度不同而異:(1)式為吸收啟動反應(yīng)式;堿性較高時(pH>9),(2)式為主要反應(yīng);堿性降低到中性甚至酸性時(5 Ⅱ 再生過程:
2NaHSO
3+Ca(OH)
2←→Na
2SO
3+CaSO
3↓+2H
2O (4)
Na
2SO
3+Ca(OH)
2←→2NaOH+CaSO
3↓ (5)
在經(jīng)過脫硫后的吸收液中加入Ca(OH)
2漿液(Ca(OH)
2達到過飽和狀況),中性(兩性)的NaHSO
3 很快跟定量送入的石灰漿液反應(yīng),使循環(huán)液的pH值升高, [HSO
31-]被中和生成SO
32-],隨后生成的部分[SO
32-]又繼續(xù)跟石灰漿液中Ca
2+反應(yīng),反應(yīng)生成的半水亞硫酸鈣慢慢沉淀下來,從系統(tǒng)中排出,從而使吸收液中各離子濃度保持平衡,吸收液恢復(fù)對SO
2的吸收能力,循環(huán)使用。同時由于煙氣中氧的存在還有少量的硫酸鹽產(chǎn)生。
該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點,解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問題,又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。具有"雙高雙低"的突出優(yōu)勢,即脫硫效率高,系統(tǒng)運行可靠性高,投資費用低,運行費用低。
此外該工藝還具有以下優(yōu)點:
1.技術(shù)成熟,運行可靠性高。系統(tǒng)主要設(shè)備很少發(fā)生故障,因此不會因脫硫設(shè)備故障影響鍋爐的安全運行;
2.操作彈性大,對煤種變化的適應(yīng)性強。濾泡除塵脫硫塔用高活性的鈉堿液作為除塵脫硫劑,工藝吸收效果好,吸收劑利用率高,可根據(jù)鍋爐煤種變化,適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值、液氣比等因子,以保證設(shè)計脫硫率的實現(xiàn);
3.再生和沉淀分離在塔外,可大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機會;
4.鈉堿循環(huán)利用,損耗少,運行成本低;
5.正常操作下吸收過程無廢水排放;
6.鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快,可采用低液氣比,從而既可降低運行費用;
7.石灰作再生劑(實際消耗物),運行成本低;
8.脫硫渣無毒,溶解度極小,無二次污染,可綜合利用。脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產(chǎn)一種稱為鈣塑的新型復(fù)合材料;或?qū)⑵溲趸笾瞥墒?;或者直接將其與粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強度。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,因此不產(chǎn)生廢渣二次污染。
五、安裝運行和維護
濾泡除塵脫硫塔秉承我公司一貫的設(shè)計作風(fēng)和特點,采用模塊化式的結(jié)構(gòu)設(shè)計,由工廠預(yù)制,現(xiàn)場起吊組裝,實現(xiàn)了快速高效的安裝,一般半天即可安裝完畢,節(jié)約了用戶的時間和**。塔體設(shè)備由于沒有運動件和采用防腐設(shè)計,維護工作量極小,每年只需與鍋爐的檢修同時進行,主要檢查腐蝕和結(jié)垢情況,如工藝采用自動反饋控制系統(tǒng),則可實現(xiàn)設(shè)備的無人值守運行,節(jié)約了運行成本