常見的除塵脫硫塔系統組成部分

       除塵脫硫塔是濕法煙氣脫硫系統中的核心設備，塔及塔內件的設計是否合理是脫硫系統能否長期高效運轉的關鍵。除塵脫硫塔塔體為大型鋼結構殼體，主要由主體結構、噴淋層、除霧器及沖洗水系統、漿池、管道系統組成。塔壁上接管法蘭，開孔、平臺爬梯及人孔門較多，尤其是大開口的煙道進出口對塔體承力能力將產生較大影響，因此，除塵脫硫塔系統噴淋層、除霧器及沖洗水系統、漿池等設計時應充分考慮煙氣壓力、漿液沖刷、塔體及其附件自身重量、風雪荷載、地震荷載等作用力影響。

 

 

1、主體結構

       本工程選用塔內件少、結垢機率小、系統阻力小、運行維修成本較低的噴淋空塔，2臺機組脫硫裝置均設置在煙囪附近。設3層平臺，通過旋轉爬梯可以到達各層除塵脫硫塔平臺，便于塔內件安裝及后期維護檢修。除塵脫硫塔規格為小5.2m x21.2m下部6m為漿池部分，直徑與塔體相同。塔中上部為3層噴淋層，兩用一備，其上方設置兩級除霧器，配套三層沖洗水系統。除塵脫硫塔漿池部分用12 mm厚鋼板制作，其余部分用8 mm厚鋼板制作。為防止過流煙氣擾動引起結構震顫，塔體外部采用12號槽鋼卷弧進行結構補強，相鄰槽鋼間距為3m，進出口煙道與塔體壁板對接處亦做適當補強。

 

2、噴淋層

       除塵脫硫塔噴淋層的設計主要是噴淋層布置符合噴淋漿液的覆蓋率，使吸收漿液與煙氣能充分接觸進行中和反應，達到設計要求的脫硫效率。為避免煙氣量增大或煤種變化引起SOZ含量超過設計值而導致脫硫效率下降的現象，噴淋層設上、中、下三層，兩用一備，相鄰噴淋層在豎直方向分30“角錯開布置，結構如圖3所示。從圖3可知，噴淋層主要由主管、支管、噴嘴組成。主管和支管在除塵脫硫塔端面內對稱布置，形成一個管網系統，該系統能使漿液在除塵脫硫塔內均勻分布。由于噴淋層管路的合理優化布置設計，保證了漿液能在整個除塵脫硫塔斷面上進行均勻噴淋，噴淋覆蓋率可達170% ~250%。綜合考慮塔內防腐耐溫耐壓等苛刻工況條件，漿液噴淋管采用玻璃鋼材料制作，整個管網分段加工，采用纏繞對接連接工藝。噴嘴為切線型空心錐噴頭，碳化硅材質，設計時應根據壓力、流量、噴射角度及噴淋覆蓋率等因素選型。噴嘴進口與管路對接處較大縫隙用膩子封堵形成圓滑過渡，13~ 16層玻璃布纏繞固定，連接時應嚴防樹脂流掛噴嘴內部固化后堵塞噴嘴。由于噴嘴進口直徑相對噴淋管路要小很多，進口有一較長水平段，直接纏繞連接影響管道內漿液流通，且制作難度較大，連接不牢固，在管路與噴嘴之間連接一段長度20 cm直徑與噴嘴進口直徑相當的細管作為過渡，采用承插連接方式可避免此現象的發生。系統運行過程中，噴淋管內外分別受到高流速漿液和煙氣的沖刷，很容易引起結構震顫，噴淋層下部需設置支撐梁。

 

3、除霧器及沖洗水系統

       除霧器的主要作用是用來分離煙氣所攜帶的粒徑15um以上的漿液微滴，確保煙氣的含水率在75 mg /m³以下進煙囪高點排放。目前較為常用的除霧器有平板式和屋脊式兩種，本工程采用前者，其系統結構如圖4所示。

                             

       從圖4中可以看出，在除塵脫硫塔內，除霧器分上下二級，采用厚度1.2一2. 0 mm擠拉玻璃鋼波紋板組裝而成。這樣做的原因有二條:一方面便于安裝檢修，檢修人員踩壓在上面不致歪塌;另一方面，氣體流過不致波動變形，同時節省樹脂用量。下層除霧器波紋板間距較大，為3. 5 cm，主要去除煙氣中較大液滴，屬粗除霧;上層間距較小，為2. 8 cm，且波形板板片設有擋水槽，可進一步去除煙氣中更為細小的液滴，屬精除霧。除霧器下方設有環形板和方管支撐，環形板為圓環鋼板，厚為1.2cm，寬度為l0cm。

       為了防止漿液液滴粘在除霧器波紋板上結垢，影響煙氣通道，造成系統阻力較大，在兩層除霧器上下部位設有三層沖洗水層，材質為玻璃鋼。根據工程經驗和試驗數據確定，除霧器的沖洗強度設計為0. 08 m; /hmZ。沖洗管上設有多個塑料噴嘴，與管路內絲連接。噴嘴依據流量、壓力、霧化粒徑和角度進行選型，噴出液滴直徑在20一30 um之間，由下至上逐層沖洗，沖洗不宜過于頻繁，否則會導致煙氣帶水量加重。根據經驗，選擇好沖洗壓力和噴嘴角度至關重要，噴頭入口壓力0. 2 MPa，噴灑角900，沖洗水管與除霧器的高差在0. 5一0.6m之間，對清洗除霧器葉片內側沉積物效果較好。

 

4、漿池

       本工程漿池設置在除塵脫硫塔底部，為4一6m區域，漿液停留時間設計為4 min。雙堿法脫硫與石灰石或石灰法脫硫工藝相比，漿池沉積物較少，無需設置攪拌裝置，但為防止前段除塵器出現異常，導致大量粉塵淤積到底部結成硬塊，進而堵塞設備或管道，塔底設置一層沖洗水層。漿池設置pH計、隔膜壓力變送器分別監測漿液pH值及液位，數據傳輸至PLC控制系統，并顯示在操作畫面上。

 

5、塔外漿液噴淋管

       塔外漿液噴淋管要求管內耐磨耐蝕，目前大致有碳鋼襯橡膠和玻璃鋼兩種，本工程采用前者。碳鋼襯膠管道是一種以鋼管道骨架，內襯耐磨、防腐以及耐高溫的橡膠作為襯里層，通過橡膠自身物理和化學性能從而降低了漿液對外部結構沖擊力、腐蝕等，大大延長了管路的使用壽命，目前使用較為廣泛。施工時先將碳鋼管道切割成1. 5一3. 0m的管段，兩端用法蘭連接，管道現場組裝定位后拆卸外送襯膠，襯膠完畢后返回現場重新組裝。目前國內玻璃鋼管多為插管手糊加強性連接，連接部受彎和噴漿時可能由震顫現象易引起疲勞開裂，使用有一定局限性，但隨著技術的不斷成熟，玻璃鋼管道用于脫硫系統具有較大發展趨勢。