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脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数
脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

1 主要性能参数

(1) 除雾性能

除雾性能可用除雾效率来表示。除雾效率指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。影响除雾效率的因素很多,主要包括:烟气流速、通过除雾器断面气流分布的均匀性、叶片结构、叶片之间的距离及除雾器布置形式等。对于脱硫工程,目前用于衡量除雾性能的参数主要是除雾后烟气中的雾滴含量。一般要求,通过除雾器后雾滴含量一个冲洗周期内的平均值小于75mg/Nm3。该处的雾滴是指雾滴粒径大于15μm的雾滴,烟气为标准干烟气。其取样距离为离除雾器距离1-2m 的范围内。

目前国内尚无脱硫系统除雾器性能测试标准,根据AEE公司提供的资料采用以下方法:

I 在除雾器出口烟道上用烟气采样仪采集烟气,记录采样时间,同步测量烟气流速、标准干烟气量、烟温、烟气含湿量、烟气含氧量等。

II 在除雾器出口,用带加热采样管和尘分离器的标准除尘设备对气体进行等速采样。采样体积为5m3,采样后用超纯水对采样管和采样设备进行反复冲洗,洗液倒入250ml容量瓶中定容。混匀后用EDTA法测定Mg2+含量。

III 用稀释的高氯酸和超纯水对采样后的微纤维过滤器进行反复冲洗,洗液用慢速厚型定性层析滤纸过滤到250ml容量瓶中,定容。混匀后用EDTA法测定Mg2+含量。另取1个新的微纤维过滤器作空白样。

IV 用烟尘采样仪测定吸收塔进口烟尘浓度,然后计算除雾器出口液滴质量浓度。

(2)压力降

压力降指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失,系统压力降越大,能耗就越高。除雾系统压降的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严重时系统压力降会明显提高,所以通过监测压力降的变化有助把握系统的状行状态,及时发现问题,并进行处理。湿法脱硫系统除雾器的压力降一般要求小于200Pa。

2 除雾器的特性参数

(1) 除雾器临界分离粒径dcr

波形板除雾器利用液滴的惯性力进行分离,在一定的气流流速下,粒径大的液滴惯性力大,易于分离,当液滴粒径小到一定程度时,除雾器对液滴失去了分离能力。除雾器临界分离粒径是指除雾器在一定气流流速下能被完全分离的最小液滴粒径。除雾器临界分离粒径越小,表示除雾器除雾能力越强。

应用于世法脱硫系统屋脊式除雾器,其除雾器临界分离粒径在20-30μm。

(2) 除雾器临界烟气流速

在一定烟速范围内,除雾器对液滴分离能力随烟气流速增大而提高,但当烟气流速超过一定流速后除雾能力下降,这一临界烟气流速称为除雾器临界烟气流速。临界点的出现,是由于产生了雾沫的二次夹带所致,即分离下来的雾沫,再次被气流带走,其原因大致是:① 撞在叶片上的液滴由于自身动量过大而破裂、飞溅;② 气流冲刷叶片表面上的液膜,将其卷起、带走。因此,为达到一

定的除雾效果,必须控制流速在一合适范围:最高速度不能超过临界气速;最低速度要确保能达到所要求的最低除雾效率。

3 除雾器的主要设计参数

(1)烟气流速

通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行,烟气流速过高易造成烟气二次带水,从而降低除雾效率,同时流速高系统阻力大,能耗高。通过除雾器断面的流速过低,不利于气液分离,同样不利于提高除雾效率。此外设计的流速低,吸收塔断面尺寸就会加大,投资也随之增加。设计烟气流速应接近于临界流速。根据不同除雾器叶片结构及布置形式,设计流速一般选定在3.5~5.5m/s之间。

(2)除雾器叶片间距

叶片间距的大小,对除雾器除雾效率有很大影响。随着叶片间距的增大除雾效率降低。板间距离的增大,使得颗粒在通道中的流通面积变大,同时气流的速度方向变化趋于平缓,而使得颗粒对气流的跟随性更好,易于随着气流流出叶片通道而不被捕集,因此除雾效率降低。

除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率,维持除雾系统稳定运行至关重要。叶片间距大,除雾效率低,烟气带水严重,易造成风机故障,导致整个系统非正常停运。叶片间距选取过小,除加大能耗外,冲洗的效果也有所下降,叶片上易结垢、堵塞,最终也会造成系统停运。叶片间距根据系统烟气特征(流速、S O2含量、带水负荷、粉尘浓度等)、吸收剂利用率、叶片结构等综合因素进行选取。叶片间距一般设计在20~95mm。目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片间距大多在30~50mm。

(3) 除雾器的级数

级数的增加,除雾效率增大,而压力损失也随之增大。除雾器的设计要以提高除雾效率和降低阻力损失为宗旨。因此,单纯地追求除雾效率而增加级数,却忽视了气流阻力损失的增加,其结果将使能量的损耗显著增加。现在的WFGD 系统采用两级除雾系统。

(4)除雾器冲洗水压

除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器之间的距离等因素确定(喷嘴与除雾器之间距离一般≤lm),冲洗水压低时,冲洗效果差。冲洗水压过高则易增加烟气带水,同时降低叶片使用寿命。一般情况下,第二级除雾器之间,每级除雾器正面(正对气流方向)与背面的冲洗压力都不相同,第1级除雾器的冲洗水压高于第2级除雾器,除雾器正面的水压应控制在2.5×l05Pa以内,除雾器背面的冲洗水压应>1.0×105Pa,具体的数值需根据工程的实际情况确定。

(5) 除雾器冲洗水量

选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要求外,还需考虑系统水平衡的要求,有些条件下需采用大水量短时间冲洗,有时则采用小水量长时间冲洗,具体冲水量需由工况条件确定,一般情况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约为1 ~4 m3/h。

(6) 冲洗覆盖率

冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度。

式中:—冲洗覆盖率,%;

n—为喷嘴数量,个;

h—为冲洗喷嘴距除雾器表面的垂直距离,m;

a —为喷射扩散角

A—为除雾器有效通流面积,m2;

根据不同工况条件,冲洗覆盖率一般可以选在100%~300%之间。

(7)除雾器冲洗周期

冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带水量加大(一般为不冲洗时的3~5倍)。所以冲洗不宜过于频繁,但也不能间隔太长,否则易产生结垢现象,除雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定,一般以不超过2h为宜。

WFGD湿式球磨机运行特性

湿式球磨机的结构和工作原理与普通球磨机相同,但因其携带介质是水,故系统组成和运行有2个明显特点:(1)由再循环箱、再循环泵和旋流器构成两级分离系统,以调整产品浆液中固体颗粒的细度和浓度;(2)系统所有的箱罐、泵、管道、搅拌器均使用内衬像胶或防腐材料保护,管件连接处采用机械加密封材料密封。

I 旋流器

旋流器是石灰石颗粒分离的关键设备,其结构同一般的离心式旋风器相同。石灰石浆液由切向进入简体旋转,在离心力的作用下,大粒径的颗粒被甩向筒壁落下并由底流带出旋流器,小粒径的颗粒由中心管向上由溢流带出。旋流器下部的底流喷嘴可拆换,通过使用不同口径的喷嘴,可以调整底流与溢流的比例。旋流器对入口浆液中固体物的分离效率取决于旋流器的结构(筒径、入口尺寸、中心管直径及插入深度等)和运行工况(入口浆液速度、入口固体颗粒度等)。在入口固体颗粒度一定的条件下,提高入口浆液速度即可提高旋流器的分离效率,从而在溢流中得到较细的固体颗粒。

II 系统循环倍率.

循环倍率K是指旋流器入口固体质量与溢流中固体质量之比。若不考虑再循环箱的液位,整个系统的循环倍率K应为两级旋流器循环倍率的乘积。K值越大,说明系统中回到球磨机重新碾磨的固体越多.系统功耗越大,越不经济。而且,设备材料磨损越快,使设备寿命缩短。所以应在保证系统出力和产品细度的前提下,尽量减小系统的循环倍率。在旋流器的结构和入口速度固定不变的情况下,球磨机出口固体粒径对K值有着决定性的影响。粒径大时,经两级旋流器底流回到球磨机的固体颗粒增多,导致系统循环倍率增加,而球磨机出口固体粒径又决定于球磨机的破碎、碾磨能力和流经球磨机简体的水量。

III 流经球磨机筒体的水量

流经球磨机筒体的水量是运行中的一个重要参数,其大小反映了对球磨机内固体颗粒的携带能力。水量大,水流速度高,被携带出球磨机的固体颗粒就多、粗,从而导致系统循环倍率增加;水量小,水流速度低,被携带出球磨机的固体颗粒就少、细,这样有些合格的颗粒仍会留在筒体内,被无益地磨成更细的

颗粒,致使球磨机出力降低,单位电耗增加。所以,流经球磨机简体的水量应与球磨机出力相对应,要控制在一个合适的范围内。流经球磨机筒体的水由携带水和一、二级旋流器的底流共同组成,一、二级旋流器的底流在运行中一般不变,因此调节携带水量即可调节流经球磨机筒体的水量。运行中携带水量与球磨机出力成一定比例,改变此比例应当慎重。

IV 细度调整

保证球磨机出力稳定和相应的球磨机筒体水流量是保证球磨机出口石灰石颗粒度稳定的关键,通常可用下面2种方法调整石灰石的细度。

A 改变再循环泵的转速重庆发电厂石灰石浆液制备系统中,一、二级再循环箱均配有2台转速略有差别的再循环泵,通过使用不同转速的再循环泵(尤其是二级再循环泵)可改变旋流器的入口速度,从而对最终产品的细度进行微调。

B 改变二级旋流器小旋流筒的投用个数增加二级旋流器小旋流筒的投用个数,每个小旋流筒的入口速度降低,会导致溢流中颗粒变粗;反之,减少二级旋流器小旋流筒的投用个数,每个小旋流筒的入口速度提高,又会导致溢流中颗粒变细。实践证明,增加或减少一个小旋流筒,能使细度发生明显的变化。 V 浓度调整

调节水的流量即可调节整个系统石灰石和水的比例,达到调整系统出口浆液浓度的目的。

VI 电耗和钢球磨损量

与普通的干式球磨机相比,湿式球磨机没有占总电耗较大比例的通风电耗,取而代之的是很小的水和石灰石浆液的输送电耗,因此总的电耗不大。在额定出力下重庆发电厂湿式球磨机系统的电耗约为22(kW?h)/t。

钢球磨损量的大小与被磨物料的成分有关。石灰石的主要成分是CaCO3

和MgCO3,主要杂质有SiO2、A1203,、Fe203等,都是硬度较大的矿物质,因此湿式球磨机的钢球磨损量较大

WFGD烟气侧各装置的压力损失的分配情况

表1给出了流程上各设施的大致压降,由于原烟气入口挡板至增压风机烟道和G GH至净烟气出口挡板烟道的设置各电厂情况各异,应根据具体情况确定,但一般吸收塔都尽量靠近主机组烟道和烟囱布置,其阻力差别不会很大,脱硫系统的总压降都大约在2500Pa左右。

表1 烟气流程上各设施的大致压降

脱硫废水处理系统化学药品规格

TS型火电厂烟气脱氮原理

烟气中往往同时含有NOx与SO2,如果用一种方法同时除去这两种有害气体,岂不是一件非常有前途的事。前面脱硫的论述中,脱硫后的终止物就是(NH4)2 SO3和(NH4)2SO4(少量)和一部分(NH4)HSO3溶液。这些物质又是吸收NOX 的吸收剂。在生产硫酸同时又生产硝酸的行业中,多数都是利用处理硫氧化物而得到的(NH4)2SO3和(NH4)HSO3溶液来吸收硝酸生产中的NOX。其原理是利用亚硝酸铵溶液作为吸收剂和NOx反应,使NOx还原为N2:

4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+N2 ↑

4(NH4)HSO3+2NO2→4(NH4)HSO4+N2↑

4(NH4)2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH

4(NH4)HSO3+NO+NO2→2N(OH)(NH4SO3) 2+ H2O

2(NH4)OH+NO+ NO2→2NH4NO2+H2O

按照排放浓度达标要求,脱氮效率达到72%就可以了,所以只要控制住吸收

液的浓度,一般在180-200g/L,最后得到的溶液一部分重复循环使用,多余的部分进行下道工序,处理后溶液还可以再生,以节省大量的运行费用。烟气中N O含量占90%以上,因此脱除的主要是NO。如果煤的含硫量比较低和氨反应产生的亚硫酸铵不足以满足脱氮氧化物的需要,或者因为炉膛燃烧温度高,产生的氮氧化物量较大。此时可以采取连续加入氨与NOX继续反应,但这种反应应在催化剂(或称触媒剂)的作用下才可完成,使脱氮效率大大提高,这种方法称之为"氨的选择性催化还原法"。

4NH3+4NO+O2=4N2↑+6H2O

8NH3+6NO2=7N2↑+12H2O

把氮还给大自然,水回收再循环使用。

以上各式反应都是在同一个介质---氨,共一套设备,同时氨与SOx、NOx

瞬时交替进行的,这就是脱硫、脱氮一体化工艺。

脱硫系统对发电机组的影响

一、对锅炉的影响

脱硫系统在正常运行时,不会对锅炉产生影响。只有在脱硫系统故障解列时,以及脱硫系统启停时,会对锅炉产生影响。

1. 一炉一塔,脱硫系统单设增压风机:

在锅炉正常运行,脱硫系统启动时,旁路挡板要与脱硫增压风机配合着逐渐关闭,否则会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。

在锅炉正常运行,脱硫系统解列时,旁路挡板要快速打开,否则也会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。

2. 一炉一塔,脱硫与锅炉合用一台风机

这种系统设置的方式可降低造价和减少场地的占有量,但会给锅炉的安全运行带来影响。因为在锅炉运行时,若脱硫系统出现故障解列时,旁路挡板会很快打开,此时系统阻力突然降低,炉堂内的负压随之增高,有可能造成锅炉灭火。

3. 两炉一塔,并且共用一台增压风机

采用此种方法的优点是明显的,即降低造价和减少场地的占有量。但此种方式也给脱硫装置的安全经济运行带来了很大的危害。

(1) 当一台炉停运,另一台通烟时,装置只处理了50%的烟气量,这是很不经济的。

(2) 当只有一台炉运行,且正在调峰时,脱硫装置的运行极不稳定,烟道负压大幅度波动,这给锅炉的安全运行埋下了隐患。

二、尾部烟道和烟囱的影响

对烟道和烟囱的影响主要是指老机组添加的脱硫装置。老机组的烟道和烟囱一般都没有进行防腐;即使做了防腐,也仅仅是针对原来的高温烟气条件下的防腐,而不能适应脱硫后的低温、高湿烟气。因此对于老机组改造加装脱硫装置的要采取以下措施:

a) 老机组加装脱硫装置时,必须设烟气换热器,使脱硫后的烟气温度达到80℃以上。

b) 对原有烟道进行改造,做防腐处理。

c) 加装湿烟囱。

三、对工业水系统、厂用电系统的影响

脱硫用水对水质无特殊要求,采用电厂循环水排污水即可。若脱硫石膏考虑综合利用,则石膏冲洗水中Cl-含量要尽量少(保证石膏脱水后Cl-含量≤1 00ppm)。因此,对工业水系统影响不大。

已建电厂加装烟气脱硫装置时,如果高压厂用工作变有足够备用容量,且原有高压厂用开关设备的短路动热稳定值及电动机启动的电压水平均满足要求时,脱硫高压工作电源应从高压厂用工作母线引接,否则应设高压变压器。

四、石膏与冲灰水混排

当脱硫装置采用石膏浆液抛弃系统时,宜经一级旋流浓缩后输送至贮存场,但宜与灰渣分别堆放,留有今后综合利用的可能性。如确实无利用的可能,而且灰也无利用的前景,可将脱硫石膏送至灰浆前池与灰一起排至灰场。由于石膏浆液呈酸性,而灰浆呈碱性,因此不会对输灰管道造成不利影响。

石灰石-石膏湿法脱硫技术中的问题

摘要:介绍了石灰石-石膏湿法脱硫技术中的问题及处理方法,设计运行中的几个重要参数,采用的新技术。

关键词:湿法脱硫;技术

1石灰石-石膏系统中吸收塔的结垢问题

1.1结垢机理

1)石膏终产物超过了悬浮液的吸收极限,石膏就会以晶体的形式开始沉积,当相对饱和浓度达到一定值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,当饱和度达到更高值时,就会形成晶核,同时,晶体也会在其它各种物体表面上生长,导致吸收塔内壁结垢。

2)吸收液pH值的剧烈变化,低pH值时,亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,会有石膏在很短时间内大量产生并析出,产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸盐析出,产生软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。

1.2解决办法

1)运行控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。

2)选择合理的pH值运行,尤其避免运行中pH值的急剧变化。

3)向吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种,以提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉积在表面,而减少向设备表面的沉积和增长。

4)向吸收液中加入添加剂如:镁离子、乙二酸。乙二酸可以起到缓冲pH值的作用,抑制二氧化硫溶解,加速液相传质,提高石灰石的利用率。镁离子的加入生成了溶解度大的MgCO3,增加了亚硫酸根离子的活度,降低了钙离子浓度,使系统在未饱和状态下运行,以防止结垢。另外,氢氧化镁或碳酸镁的溶解度远较石灰石大,所以设计中为了降低液气比,采用石灰石中添加氢氧化镁或碳酸镁,称加强镁石灰石-石膏法。在当地镁盐产量丰富的情况下,是有很大优势的,其效果高于传统石灰石-石膏法。

2脱硫系统的腐蚀与防腐

2.1腐蚀机理

1)烟气中的SO2、HCl、HF等酸性气体在与液体接触时,生成相应的酸液,

其SO32-、Cl-、SO42-对金属有很强的腐蚀性,对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。

2)金属表面与水及电解质形成电化学腐蚀,在焊缝处比较明显。

3)结晶腐蚀,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内,当系统停运后,吸收塔内逐渐变干,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶,随后体积发生膨胀,使防腐内衬产生应力,尤其是带结晶水的盐在干湿交替作用下,体积膨胀高达几十倍,应力更大,导致严重的剥离损坏。

4)环境温度的影响。由于GGH故障或循环液系统故障,导致塔内烟温升高,其防腐材料的许用应力随温度升高而急剧降低。温度急剧变化,由于防腐内衬与基体的膨胀系数不同,导致不同步的膨胀,因应力使内衬粘接强度下降。由于温度的上升,降低了内衬材料的耐腐蚀性和抗渗透性,加速了内衬老化,由于防腐内衬施工中存在如气泡、裂纹等缺陷,受热应力作用迅速发展,介质渗透进去后又起到了加速作用。

5)浆液中由于含有固态物,落下时对塔内物质有一定的冲刷作用,特别是对于塔内的凸出物区。

2.2防腐技术

1)合理控制pH值。

2)选择合理的FGD烟气入口温度,并选择与之相配套的防腐内衬,选择与入口烟温,塔内设计温度不相匹配的内衬材料是致命的错误。

3)严格把握防腐内衬的施工质量。

4)由于吸收塔一般现场制作,必须在吸收塔制作过程中保证焊口满焊,焊缝光滑平整无缺陷,内支撑件及框架不能用角钢、槽钢、工字钢,应用圆钢、方钢为主,外接管不能用焊接,要用法兰连接。

5)选择合理的防腐材料。对于静态设备的防腐,主要有两种,第一种,在炭钢本体衬防腐材料,第二种,利用耐腐蚀的合金材料。采用防腐内衬,主要材料为玻璃鳞片树脂和橡胶内衬及玻璃钢。

玻璃鳞片抗渗透性非常优秀,施工方便,易修复,耐磨性稍有欠缺,耐温性从珞璜电厂使用效果来看,也不是很理想。橡胶内衬耐磨性好,有良好的弹性和松弛应力,但橡胶对热老化敏感,容易老化,施工难度大,从重庆电厂来看,橡胶内衬最后的一道闭和缝很不容易处理好,失效一般从那道缝开始,修补困难,粘接强度也不理想。

玻璃钢当温度低于80℃时,能安全的运行,超过80℃,玻璃钢材质就不适合,所以采用玻璃钢必须有可靠措施控制入口烟温和塔内温度。

近来,国际上开发出一些高性能的防腐涂料,成本低,效果据说也很优良,但国内没有业绩。

采用耐腐蚀合金材料造价昂贵,国外尤其是美国应用较多,不太适合中国国情,其主要材料有高硅铸铁,超低炭钢如316L和317L,或者是镍基合金。但效果反映不是很好。近来,又出现一些非金属材料如花岗岩及陶瓷,其防腐耐蚀性能优良,但制作困难。

对于动态设备防腐耐磨,主要采用铸铁+橡胶衬里,或炭钢+橡胶衬里,或直接用不锈钢制作,对于GGH和BUF等大型设备,除了选用合适的材料外,其合理的工艺流程和布置位置,布置方式显得更加重要。

3系统设计运行中的几个重要参数

3.1吸收液的pH值

从二氧化硫的吸收来讲,高的pH值有利于二氧化硫的吸收,pH值=6时,二氧化硫吸收效果最佳,但此时,亚硫酸钙的氧化和石灰石的溶解受到严重抑制,产品中出现大量难以脱水的亚硫酸钙,石灰石颗粒,石灰石的利用率下降,运行成本提高,石膏综合利用难以实现,并且易发生结垢,堵塞现象。而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化,石灰石溶解度增加,按一定比例鼓入空气,亚硫酸钙几乎可以全部得到就地氧化,石灰石的利用率也有提高,原料成本降低,石膏的品质得到保证。但低的pH值使二氧化硫的吸收受到抑制,脱硫效率大大降低,当pH=4时,二氧化硫的吸收几乎无法进行,且吸收液呈酸性,对设备也有腐蚀。

3.2液气比

液气比也是设计中的一个重要参数,它在数字上就是石灰石-石膏法脱硫系统操作线的斜率。它决定了石灰石的耗量,由于石灰石-石膏法中二氧化硫的吸收过程是气膜控制过程,相应的,液气比的增大,代表了气液接触的机率增加,脱硫率相应增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡,液气比超过一定值后,脱硫率将不在增加。此时,由于液气比的提高而带来的问题却显得突出,出口烟气的雾沫夹带增加,给后续设备和烟道带来玷污和腐蚀;循环液量的增大带来的系统设计功率及运行电耗的增加,运行成本提高较快,所以,在保证一定的脱硫率的前提下,可以尽量采用较小的液气比。

3.3系统传质性能

系统传质性能越好,系统的脱硫率就越高。系统传质系数与物系、填料、操作温度、压力、溶质浓度、气、液、固三者的接触程度有关。选择合理的吸收塔,提高烟气流速,有利于提高系统传质速率,减少传质阻力,在优化脱硫效率的同时,还能降低投资成本,降低运行成本。

3.4石灰石粒度

参与反应的石灰石颗粒越细,在一定的质量下,其表面积越大,反应越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高,但在使用同样的研磨系统前提下,石灰石出料粒度越细,研磨系统消耗的功率及电耗越大。所以在选择石灰石粒度时,应找到反应效果与电耗的最佳结合点。

3.5Cl-含量

氯离子含量虽然很小,但对脱硫系统有着重大的影响。首先,由于SO2、H2SO3、H2SO4、HCl在吸收塔中很快与碱性物发生反应,生成硫酸钙和氯化钙,由于硫酸钙几乎不溶于水,SO42-浓度非常小,可以忽略不计,相比之下,氯化钙极易溶于水所以Cl-的浓度相对较大,其腐蚀影响就比SO42-大得多,如果Cl-没有被及时排除,降低浓度,将造成很大的腐蚀破坏。Cl-在脱硫系统中是引起金属腐蚀和应力腐蚀的重要原因,当Cl-含量超过20 000×10-6时,不锈钢已不能正常使用,需要用氯丁橡胶,玻璃鳞片做内衬。当Cl-浓度超过60 000×10-6时,则需更换昂贵的防腐材料。

其次,氯离子还能抑制吸收塔内的化学反应,改变pH值,降低SO42-去除率;消耗石灰石等吸收剂;氯化物又抑制吸收剂的溶解;由于抑制了石灰石的溶解,使石膏中的石灰石含量增加,而工业要求较高品质的石膏中石灰石含量不超过2%。

Cl-含量增加引起石膏脱水困难,使其含水量大于10%。Cl-含量增加严重降低石膏品质,因为工业上对石膏中的Cl-含量有严格的要求,Cl-超标使石膏板不能成型,综合利用困难。

氯化物的增加,使吸收液中不参加反应的惰性物质增加,浆液的利用率下降,要达到预想的脱硫率,就得增加溶液和溶质,这就使得循环系统电耗增加。

综合而言,氯在系统中主要以氯化钙形式存在,去除困难,影响脱硫效率,后续处理工艺复杂,设计工艺中必须充分考虑其影响。

4几项新技术

下面介绍几个在传统石灰石-石膏法基础上发展起来的几项新技术,其在国外都有成功的应用,但在国内尚未有业绩。

4.1加装托盘

美国在空塔的基础上,为提高空塔脱硫率,在空塔上部加装了托盘,托盘上开孔,开孔率30%~50%,喷嘴喷出的浆液喷到托盘上,而烟气由下向上从托盘孔中均匀地通过,通过试验数据表明,使用托盘可以使烟气分布均匀,最重要的是,它可以增大气液接触面积,进而降低了液气比,节约了功率及电耗。

500 MW容量,其配套的FGD入口二氧化硫浓度1 800×10-6,脱硫率90%,吸收剂为石灰石的条件下,采用托盘与不采用托盘的系统做了一个比较,前者液气比降低了27%,总功率降低了710 kW。

试验中其喷嘴为碳化硅,托盘采用合金多孔托盘。

4.2LS-2系统

由ABB公司在传统的空塔技术上发展起来的,其核心技术就是采用了较高的烟气流速,同时,为了消除高烟气流速带来的问题,保持和提高脱硫率,又采用了独特的喷嘴布置,新型的除雾器;超细的石灰石粒度。

烟气流速传统设计为3.048 m/s左右(液柱塔要设计得高一些),LS-2系统设计的烟气流速提高到4.572 m/s,最高可以在5.489 m/s的流速下运行。ABB 公司这样设计的技术依据是石灰石-石膏法中,二氧化硫的吸收属于气膜控制过程,而对于气膜控制过程,烟气流速的提高,可以减少气膜阻力,使得气体与液体都分散得更为均匀,气液两相接触面积增大,脱硫系统的总的传质速率将迅速提高,在保证脱硫率的前提下,可以大大降低液气比,总电耗得到显著的降低。

为了适应高的烟气速率,ABB公司对喷嘴的布置采取了特殊的方案,具体的布置方式由于无实物和资料介绍,无法了解,但总的来说,与传统的喷嘴布置相比,其布置更为紧凑,密度更大,相互交叉重叠较多,相信是为了在更短的时间内浆液能和烟气中的二氧化硫充分的反应。估计因为喷嘴的重叠度很大,所以ABB公司设计的喷嘴层数减少了,相应的,吸收塔的高度可以降低。

高的烟气流速带来的几个问题之一就是出口烟气雾沫夹带增多,这样会给吸收塔后的一系列设备及管道带来严重的玷污和腐蚀,且由于含水量增大,相同的温度下,烟囱出口产生白烟几率增加。传统的除雾器在如此高的烟气流速下无法达到额定的除雾率,国外资料表明,传统的除雾器设计烟速为3 m/s左右,超过3.66 m /s,即使二级除雾器也会产生明显的雾沫携带。ABB公司采用了新型的除雾器来解决这个问题。传统的除雾器都是垂直布置在吸收塔的上部,而ABB的试验数据表明,除雾器水平布置对烟气流速的容忍极限大大提高,水平布置的卧式除雾器能在高达6.1 m/s的烟气流速下可靠除去雾沫。基于这一实验结果,这种新型除雾器被设计成二级,第一级为斜度300的大雾滴除雾器,它的任务是除去烟气中的大雾滴,为第二级除雾器提供分布均匀的烟气流,第二级为水平布置的卧式除雾器,这种设计能可靠的除去高速烟气中夹带的大量雾沫,且由于第一级有300的倾斜度,不会产生积水堵塞。

前面提到由于喷嘴布置更为紧凑,液气比显著降低,都使吸收塔的直径和高度减小,投资成本降低,运行电耗降低,但由于吸收塔相对减小,而石灰石的溶解度一定,故液体中的石灰石减少,pH值将降低,低的pH值不利于二氧化硫的吸收,

当pH值低至4时,二氧化硫的吸收几乎停止,为了保持液体合适的pH值,必须在二氧化硫与石灰石反应时,保证有充足的石灰石迅速溶进液体,要保证这个速率,就要求石灰石与液体有非常大的表面接触面积,传统的石灰石粒度(250目,90%通过)已不能满足这个要求,需要寻求更细的石灰石粒度,如果采用传统的球磨机,就需要消耗更多的电能,运行成本将得到提高,经济性下降。

ABB公司采用了一种主设备叫辊轮磨粉机的全干式研磨系统,这套系统没有找到具体的设备结构资料,甚至连图片介绍也没有,仅仅了解到系统的入口粒径不超过40 mm,未经处理的烟气被用来驱动磨粉机和烘干石灰石,从磨制系统排除来的烟气返回到吸收塔进行处理,石灰石制备和处理是一个全干的系统,并包含一个巧妙的干式注入系统以防止粉尘返回系统。其具体的工作过程及原理尚未了解到。这一石灰石磨制系统在美国国内与传统的湿式球磨机相比,据说工程造价和运行费用大大降低,节约电耗十分明显,最关键的一点:石灰石出口粒度为325目(95%通过),满足LS-2系统要求。

ABB的辊轮磨机与传统湿式磨机相比,ABB公司称其电耗,工程投资,运行成本,安装周期都远低于后者,这种比较估计是在石灰石入口粒径相同,出口粒径也相同的前提下,但不知325目(95%通过)的辊轮磨机与250目(90%通过)的湿式球磨机相比,其电耗、投资、运行成本,安装周期有无优势。只有这样比较才有实际的意义。

另一方面,瑞士斯维达拉公司介绍,湿式磨机与干式磨机相比,前者电耗、投资、噪音都远低于后者,其湿式磨机的优势更为明显。这和ABB公司的结论有些矛盾,故两者的结论均有待进一步调研。

超细的石灰石颗粒确实对降低液气比起到了很好的效果,它是为适应吸收塔尺寸减少而设计的,但反过来有使吸收塔尺寸的进一步减少提供了可能,塔内反应更充分,石灰石利用率进一步提高。电耗方面:全干的辊轮磨机节约了电耗;液气比的减少使持液量减少,循环液量减少,循环泵等设备的节电效果显著。同时,取得了这些优势后,它并没有牺牲系统的脱硫率,并且提高了脱硫率。

LS-2系统代表了先进的紧凑的高效的湿法脱硫工艺,ABB公司称,总体上,LS-2系统与目前其它最先进的相同容量的湿法脱硫工艺相比,可节约大约15%~30%的总投资,降低10%~20%的电耗,工期也得到缩短(在美国俄亥俄州的一个电厂中,LS-2系统示范工程,处理500 MW容量的锅炉烟气,从设计开始到投产时间为22个月)。

可以总结LS-2系统成本的下降主要得益于以下几点:吸收塔尺寸的减少;传质阻力的减少;吸收液总量的减少;石灰石的利用率提高;取得更细的石灰石颗粒的同时,却大大降低了系统总电耗。

4.3CT-121系统

由日本千代田公司开发的第二代烟气脱硫系统,又称千代田工艺。其核心技术是喷泡塔(喷射式鼓泡反应塔,GBR),其工作过程如下:烟气从引风机进入反应塔,经过垂直的烟气分配器以一定的压力进入浆液,形成一定高度的喷射气泡层,在浆液上层进行气液传质,吸收二氧化硫与粉尘。二氧化硫与碳酸钙生成亚硫酸钙,同时,按一定比例向塔内注入空气,亚硫酸钙被氧化成硫酸钙,洁净烟气经除雾器排入烟囱,石灰石浆液直接用泵泵入反应塔,当浆液浓度达30%时,引入脱水机脱水得二水硫酸钙。

该工艺对于烟气不需降温,所以可以省去昂贵且易腐蚀的烟气加热器,脱硫和除尘同时进行,效果都很好,碳酸钙利用率高达99%,100 MW级机组的CT-121

系统试验采用不同硫份的煤种,不同品质的石灰石,其石灰石的利用率均超过97%,脱硫率大于98%,除尘率大于90%,试验中采用了玻璃钢代替传统的橡胶内衬。100 MW机组CT-121系统,由于吸收塔流程短,不设石灰石浆液循环系统,如果加上可以不设除尘器,CT-121系统比相同容量的传统FGD系统投资低20%,占地少35%,但公司已有高性能的除尘器,估计初投资节省的比例不会这么高。运行费用,由于不设浆液循环系统,电耗将大幅度下降,且不用加任何添加剂,运行费用如果控制得当,可望比传统FGD降低50%。在低的pH值条件下,不存在结垢和堵塞问题,对负荷适应性强,最值得强调的是:控制系统十分简单。

该系统运行调整参数如下:通过调整反应塔的烟气压力损失及塔内浆液的pH 值来控制脱硫率;改变石灰石浆液液面调整反应塔压力损失,液面高度增加,脱硫率也随之增加。

缺点:吸收过程中由于压力阻力较大,动力消耗相对较大;烟气由于从液体中涌出,烟温很低,烟气再热系统消耗的能量也较大;由于在低pH值下运行,设备需做耐酸防腐。

4.4优化双循环湿式洗涤工艺(DLWS)

简单的说,就是单塔两段法,其设计依据为:石灰石的溶解,亚硫酸钙的氧化跟二氧化硫的吸收是一个矛盾的过程,其所需的pH环境不同,石灰石的溶解和亚硫酸钙的氧化需要较低的pH值,当pH值约为4时,其效果达到最佳,当pH值约为6时,石灰石的溶解和亚硫酸钙的氧化难以进行;二氧化硫的吸收环境需要高的pH值,当pH值约为6时,其吸收效果达到最佳,当pH值约为4时,二氧化硫的吸收几乎不能进行。

传统的单塔对两者进行了折中,但DLWS系统将吸收塔通过集液斗分为两部分:上循环和下循环。上循环为二氧化硫的吸收段,上循环最佳的pH值为6,此时,二氧化硫的吸收效果达到最佳。上循环中的浆液来自吸收塔外的浆液槽,然后对烟气洗涤后经集液斗又回流到吸收塔外的浆液槽,石灰石按比例加入到此浆液槽中进入系统。下循环为氧化冷却段,下循环的浆液来自吸收塔外浆液槽的溢流液及石膏脱水系统的回用水,其运行的最佳pH值为4,此时,石灰石溶解和亚硫酸钙的氧化达到最佳,石灰石的利用率得到最大的提高,亚硫酸钙的氧化几乎达到100%,石膏中的亚硫酸钙的含量减少到了最低。同时,由于HCL和HF的溶解度较大,所以在下循环中基本都被吸收,这在设备防腐中有着重大意义。

总结DLWS系统的特点如下:

1)冷却池的低pH值运行状态有利于提高石灰石的利用率,并使亚硫酸盐几乎就地氧化。

2)上循环的较高pH值保证了二氧化硫的高吸收率。

3)烟气中的HCl和HF几乎在冷却循环中被完全去除,可以将具有腐蚀的氯化物限制在洗涤器下部很小的范围内。可以在吸收塔不同位置使用不同的材料,而不必为防腐蚀在全塔使用较贵的合金。

4)浆液内的pH值几乎不随烟气中的二氧化硫的浓度波动而变化。

5)吸收循环中的氯化物很低,大约只有冷却池循环的十分之一,保证了二氧化硫的吸收率,大大降低了吸收段材料的防腐要求。

6)上循环中含有过量的石灰石(大约过量20%)及形成的碳酸氢钙在反应过程中具有良好的缓冲效果,即使烟气入口浓度及流量发生较大变化也能保证高的脱硫效率及稳定操作。

7)由于系统能自动控制在最佳的pH值范围内,不随气流及二氧化硫负荷变化

的影响,故控制系统能比较简单。

8)由于冷却循环pH较低,在一定去除水平下对石灰石的粒径要求可以放宽,大约可以节约40%左右的用于研磨石灰石的能量。

9)在同一个塔中将两个区域分开,使各个过程都保持最佳的化学条件,这种设计具有很大的经济优势,也是双循环脱硫工艺可同时获得较高脱硫效率和优质商品石膏。

10)集液斗有导流板,导流板的设计使得塔内气流分布均匀,气液接触良好,减少了死角和涡流现象,提高了塔的空间利用率,使塔高降低。

11)由于上部回路pH高,在事故性雾沫夹带时,气流中含有的雾滴pH高,且有过量的石灰石,故对塔以后的设备(包括脱硫风机)及管道腐蚀很小。

12)由于上下回路分开,液体分流使系统所需的事故浆池体积大为减少降低了造价。

13)系统电耗明显降低,原因如下:

(1)上回路在高pH值运行,所需液气比低,浆液量少,泵可以选小。

(2)塔高相对低,循环泵所需压头低。

(3)系统对石灰石粒度要求降低,使磨机功率大大降低,大约40%左右。

(4)氧化条件很好,氧化池液面低,氧化空气的量和压头均可以降低。

新型脱硫塔高效除雾器的应用

新型脱硫塔高效除雾器的应用 北极星节能环保网来源:德创环保2016/4/1 12:03:01 我要投稿 所属频道: 大气治理关键词:脱硫湿法脱硫除雾器北极星节能环保网讯:1. 前言 国内的烟气脱硫目前大都采用的是湿法工艺,其核心装置就是吸收塔,由于吸收塔内的反应大部分都采用喷淋管喷射洗涤,处理过的烟气中含有大量的浆液滴,因此烟气在经过洗涤后要通过除雾器,目的是将烟气中夹带的浆液滴通过撞击除雾器叶片分离出来,顺着除雾器叶片通道流向塔内,以免随烟气排除塔外污染环境。 除雾器是湿法脱硫中必不可少的设备。目前广泛使用的除雾器(包括屋脊式、平板式和烟道式),但是从现运行的脱硫系统中,可以发现除雾器主要存在以下2点问题。 (1)除雾效率不高,致使烟囱下“石膏雨” 石膏雨产生的原因是除雾器出口烟气携带的液滴超标,现大多数脱硫系统都不设GGH 的脱硫系统,由于排烟温度较低,烟气扩散条件不利,烟气携带的液滴会在烟囱出口形成“石膏雨”(即脱硫塔浆液池内的大量石膏浆液随上升烟气从烟囱口飘出,严重影响周围环境)。 目前两级平板或屋脊除雾器只能保证出口雾滴浓度不大于75mg/Nm3已经远远不能满 足主流环保公司和电厂出口雾滴浓度不大于20mg/Nm3的目标,改进势在必行。 (2)除雾器板片结垢堵塞,冲冼失常,造成除雾器坍塌 当除雾器冲洗系统受吸收塔液位影响不能按正常程序运行时,除雾器板片上结垢往往得不到及时冲洗,恶性循环愈演愈烈,塔内布置的除雾器板片上的亚硫酸钙与硫酸钙堆积物越来越多,最终使得除雾器不堪重负而坍塌。 我公司最新研发的高效除雾器叶片在福建华电可门2号烟气脱硫EPC项目上的应用,显示出在脱水除雾方面的高效性。该技术为脱硫塔的脱水除雾带来了新的技术理论和应用思路,有利于跟上日益严苛的环保要求。 2 . 脱硫项目概况

湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用

通道的能力。 3结语在煤炭行业所运用的多级安全数据库系统,其经典的BLP 模型的“向上写”违反了数据库的完整性,而随之带来的是会产生隐通道问题。事务间的提交和回退依赖也会产生隐通道。然后,通过分析隐通 道的产生的原因,提出了利用并发控制上锁机制进行隐蔽通信的方式,通过提出算法,来消除用户通过并发控制上锁机制泄漏信息的途径。算法中当高安全级事务将数据读入私有区后,低安全级事务更新数据后,系统将通知用户,由用户自行处理。文中对于事务并发执行时事务间的安全问题,只讨论了隐通道问题这个方面,而如何去提高避免 隐通道算法的性能将是未来研究的主力方向。 参考文献: [1]谷千军,王越.BLP 模型的安全性分析与研究[J].计算机工程,2006 (22):157-158.[2]肖卫军, 卢正鼎,洪帆.安全数据库系统中的事务[J].小型微型计算机系统,2004(4):591-594.[3]朱虹,冯玉才.避免隐通道的并发控制机制[J].小型微型计算机系统,2000(8):844-846. (责任编辑赵勤)收稿日期:2012-08-18;修订日期:2012-10-22 基金项目:河北省教育厅自然科学计划项目(Z2012198) 作者简介:闫志谦(1973-),男,河北晋州人,副教授,硕士,研究方向:化学工程。0前言 锅炉烟气中的SO 2与氧化镁反应后生成的亚硫酸镁,再氧化反应生成为硫酸镁(MgSO 4)溶液。氧化镁湿法烟气脱硫,具有脱硫效率高,操作简单,不易结垢等优点[1],以氧化镁(MgO)作为脱硫剂,可有效防止沉淀、积垢、堵塞、结块;运行可靠性高,电耗低,取得了较高的脱硫效率。1吸收塔装置设计脱硫吸收塔选用逆流喷淋结构,塔身为圆柱体,底部为锥形的循环浆液池。吸收塔的上部为喷淋洗涤区,共布置了3层喷嘴。氢氧化镁/亚硫酸镁/硫酸镁浆液通过喷嘴向吸收塔下方成雾罩形状喷射,形成液雾高度叠加的喷淋区,含有SO 2的烟气与浆液中悬浮的氧化镁微粒发生化学反应而被洗涤吸收。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区形成沉淀,采用 工业水定期喷水,清洗吸收塔入口部分的内壁。吸收塔下部的浆池与吸收塔体为一体的结构。吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击。 吸收塔体为碳钢加防腐衬里的结构,在烟气进口处采取预冷却喷水的防高温措施。 1个吸收塔共配有3台离心式浆液循环泵,整个脱硫区配有罗茨型强制氧化风机,吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性,并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计上都考虑了腐蚀度。吸收塔设计成气密性结构,防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性,使用焊接连接,法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的入孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封,防止泄漏。 第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal Technology Vol.32,No.02February,2013湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用 闫志谦,程艳坤,张 滨,霍鹏(河北化工医药职业技术学院化工与环境工程系,石家庄050026)摘要:介绍了湿法氧化镁烟气脱硫技术应用的原理及工艺,对吸收氧化反应所在的吸收塔系统进行了装置的设 计与应用,并提供理论依据和参考影响吸收因素。 关键词:氧化镁;烟气脱硫;吸收塔 中图分类号:X701.3文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2013)02-0181-03 Application of Absorbing Tower System in Wet Process of Magnesium Flue Gas Desulfurization YAN Zhi-qian ,CHENG Yan-kun ,ZHANG Bin ,HUO Peng (Department of Chemical and Environmental Engineering,Hebei Chemical and Pharmaceutical Vocational Technology College,Shijiazhuang 050026,China ) Abstract:Introduced the application of the principle of wet magnesia flue gas desulphurization technology and process,this paper absorption oxidation reaction in which the absorber tower system design and application of the device,and provides a theoretical basis and reference. Key words:magnesium oxide;flue gas desulfurization;absorbing tower system !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

脱硫塔

第一章运行管理 一、工艺流程及流程简介 1.1工艺流程 1.1 工艺流程图 1.2工艺流程简介 锅炉烟气经引风机、多管除尘器、后,首先进入脱硫除尘塔内与经喷嘴雾化后的脱硫液进行脱硫反应;烟气在塔内通过三层喷淋装置进行三级脱硫除尘反应,SO2总脱除率可达99%以上,除尘效率达到99%以上;脱硫塔内 NaOH吸收SO2发生中和反应生成NaHSO3与Na2SO3,然后流入下游水池进行循环使用,完成对烟气中SO2的吸收净化。 经一级除尘脱硫后的干净烟气通过塔上部的弯头、管道进入二级脱硫除尘塔经过收水器进一步净化脱水,,除去烟气中夹带的水,经过脱硫除雾后的烟气进入烟囱排放。随着脱硫反应的进行,循环池内pH值不断下降,当循环池内pH值降低到10以下时,要及时向循环池补充钠碱以防pH值过低影响脱硫效果。 二、人员配备 1、脱硫控制室配室操作人员3人,负责脱硫工程的日常工作。 2、脱硫工程配机修人员1人,负责站区日常的设备维修工作。 三、各主要处理单元运行控制参数 1、循环池中有关参数的控制 循环池中pH应控制在10以上,低于10时脱硫效果不理想。 2、脱硫塔内有关参数的控制 脱硫塔出口pH应控制在7.0以上。 第二章操作规程 一、循环泵房及泵房内循环水泵、冲洗水泵、排液泵 1、循环泵作用 向脱硫塔供脱硫液。 1.1、开泵前准备 (1)检查循环池内水位,确保循环池内水位不低于池深的2/3。

(2)检查管路系统是否有跑、冒、滴、漏现象存在,如有要及时处理。 (3)检查水泵及系统零部件是否齐全完好。如:所有紧固件是否紧固;连轴器间隙是否合适;水泵注油孔是否已按规定注油;仪表、阀门是否完好等。 (4)进行手动盘车旋转两周看是否正常,应不卡不重,无异常声音。否则应查明原因进行处理。 (5)检查循环泵有无冷却水,是否打开。 (6)检查机械部分时,不得将水泵电路开关合闸使电机处于带电状态,且在配电柜上挂有“有人操作,不许合闸”标牌。 1.2.操作顺序 (1)开启循环泵 打开泵进口管路的碟阀,开启循环泵。当压力表显示压力达到额定压力 0.3-0.4MPa后即为所需工况。 (2)关闭循环泵 循环泵停止工作后,慢慢关闭进水管路上的碟阀 1.3.泵在运行中,应注意以下事项: (1)开启水泵后,如压力表指针不动或剧烈摆动,有可能是泵内积有空气,停泵后排净泵内空气再启动。 (2)检查各个仪表工作是否正常、稳定,特别注意电流表是否超过电动机额定电流,电流过大、过小应立即停机检查。 (3)注意轴承温度,轴承最大温度不得大于95度。 (4)按动停泵按钮后,严禁马上再按启泵按钮,否则会发生水击造成设备管路损坏等重大事故。因此,特别规定,停泵10分钟后才允许按启动按钮,待无异常情况后方允许离开开关柜。 (5)泵电动机在不允许连续起动,启动间隔时间至少为10分钟。 2冲洗水泵的作用 向脱硫塔除雾器提供冲洗水,冲洗除雾器,防止除雾器积灰致使除雾器压降过大。建议每小时冲洗时间不低于10分钟。 2.1、开泵前准备

除雾器设计

1 除雾器 1)除雾器功能简介[孙琦明湿法脱硫工艺吸收塔及塔内件的设计选型中国环保产业 2007.4 研究进展18-22] 除雾器用来分离烟气所携带的液滴。在吸收塔内,由上下二级除雾器(水平式或菱形)及冲洗水系统(包括管道、阀门和喷嘴等)组成。经过净化处理后的烟气,在流经两级卧式除雾器后,其所携带的浆液微滴被除去。从烟气中分离出来的小液滴慢慢凝聚成较大的液滴,然后沿除雾器叶片往下滑落至浆液池。在一级除雾器的上、下部及二级除雾器的下部,各有一组带喷嘴的集箱。集箱内的除雾器清洗水经喷嘴依次冲洗除雾器中沉积的固体颗粒。经洗涤和净化后的烟气流出吸收塔,最终通过烟气换热器和净烟道排入烟囱。 2)除雾器本体 除雾器本体由除雾器叶片、卡具、夹具、支架等按一定的结构形成组装而成。其作用是捕集烟气吕中的液滴及少量的粉尘,减少烟气带水,防止风机振动。除雾器叶片是组成除雾器的最基本、最重要的元件,其性能的优劣对整个除雾系统的运行有着至关重要的影响。除雾器叶片通常由高分子材料(如聚丙稀、FRP等)或不锈钢(如317L)2大类材料制作而成。除雾器叶片种类繁多。按几何形状可分为折线型(a、d)和流线型(b、c),按结构特征可分为2通道叶片和3通道叶片。 除雾器布置形式通常有:水平型、人字型、V字型、组合型等大型脱硫吸收塔中多采用人字型布置,V字型布置或组合型布置(如菱形、X型)。吸收塔出口水平段上采用水平型

除雾器从工作原理上可分为折流板和旋流板两种形式。在大湿法中折流板除雾器应用的较多。折流板除雾器中两板之间的距离为30~50mm,烟气中的液滴在折流板中曲折流动与壁面不断碰撞凝聚成大颗粒液滴后在重力作用下沿除雾器叶片往下滑落,直到浆液池,从而除去烟气所携带的液滴。折流板除雾器从结构形式上,又可分为平板式和屋顶式两种。屋脊式除雾器设计流速大,经波纹板碰撞下来的雾滴可集中流下,减轻产生烟气夹带雾滴现象,除雾面积也比水平式大,因 此除雾效率高,出口排放的液滴浓度≤50 3 mg。一般常规设计要求除雾器出 /m 口排放的液滴浓度≤753 mg。本工程吸收塔选择除雾效果相对好的屋脊式除 /m 雾器。 3).除雾器冲洗系统 除雾器冲洗系统主要由冲洗喷嘴、冲洗泵、管路、阀门、压力仪表及电气控制部分组成。作用是定期清除除雾器叶片捕集的液滴、粉尘,保持叶片表面清洁,防止叶片结垢和堵塞。除雾器堵塞后,会增加烟气阻力,结垢严重时会导致除雾器变形、坍塌和折断。对于正常的二级除雾器,第2级除雾器后端面仅在必要时才进行冲洗,避免烟气携带太多液滴。旁路取消后,为避免浆液在第2级除雾器上部沉积引起堵塞,要求厂家在除雾器设计时,增加了二级除雾器后端面手动冲洗系统,防止除雾器堵塞时无法进行清除。除雾器冲洗水阀门是动作十分频繁的阀门,应选择质量可靠的产品。除雾器冲洗水喷头距除雾器间距。按0.5 m~0.6m 计,两层除雾器之间还设有上下冲水的两层水管,其间隔应考虑到便于安装维修。加上两层波形除雾器高度,最底部上冲水管至最上部下冲水管总高差约3.4 m~3.5 m。以上尺寸适于平铺波纹板式除雾器。如用菱形除雾器,其空问高度将可降l m左右。 4)除雾器的主要性能及设计参数 ①烟气流速:烟气流速是以空床气速u表示,也有用空床气体动能因子F,它是一个重要技术参数,其取值大小会直接影响到设备的除雾效率和压降损失,也是设备设计或核算生产能力的重要依据。通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行,流速的增加将造成系统阻力增加,使得能耗增加。同时流速的增加有一定的限度,流速过高会造成二次带水,从而降低除雾效率。常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界气流速度,该速度与除雾器结构、系统带水负荷、气流方向、除雾器布置方式

脱硫吸收塔SO2吸收系统

共享知识分享快乐 第三章SO 2吸收系统 3. 1、系统简介 SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统,对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完 成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂 中,只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行,吸收过程取决于气-液平衡,满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小,所以吸收速率较低。 而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的 分压,增加了吸收过程的推动力,吸收速率较快。FG[反应速率取决于四个速率控制步骤,即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。 3.2、吸收反应原理 3.2.1、物理过程原理 SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广, 双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压,p表示在界面上的分压,c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩 散,通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。 气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜 理论,在稳定吸收操作中,从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质 的通量。吸收传质速率方程一般表达式为:吸收速率=吸收推动力x吸收系数,或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。

共享知识分享快乐 3.2.2 、化学过程原理 321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收: 烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应: —+ SQ + H2Q T HSQ3 + H SQ3 + H2Q T H 2SQ HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 3.2.1.2 、与石灰石反应 浆液水相中的石灰石首先发生溶解,吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下 CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH— 水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程,其过程取决于以下几个因素: a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。 b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。 c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低,石灰石溶解得越快。 高的pH值对酸性气体的脱除效率有利,但是不利于石灰石的溶解。 的脱除效率,但是有利于石灰石的溶解。 SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应: 2+ — Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+ + 2H + 2+ — t Ca 2+ + HSQ + CQ 2 f +2H2Q 氧化反应:2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H + Ca2+ + HCQ3—+ QH —+ SQ42— + 2H +t Ca 2+ + SQ 42— + CQ2 f +2H2Q Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示,吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间,pH值为5.6时最佳,此时酸性气 体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放 量来控制的,而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。 3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根: —2—+ 2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H + 3.2.1.4 、石膏形成: Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q 石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内,浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式 低的pH值不利于酸性气体

干燥设备选型设计主要参数介绍(DOC44页)

干燥设备选型设计主要参数 目录 一、通用设计参数1~7页 二、热风循环烘箱设计8~9页 三、并排式烘房及隧道窑设计10~11页 四、带式干燥机设计12~14页 五、真空干燥机(箱)设计15页 六、旋转气流快速干燥机设计16~17页 七、气流干燥机设计18~19页 八、高速离心喷雾干燥机设计20~22页 九、压力喷雾干燥设计23~25页 十、卧式振动流化干燥机设计26~29页 十一、回转干燥机设计30~33页十二、热风炉设计34~38页十三、附录39~44页 编辑 二○○六年四月

一、通用设计参数 1、水份蒸发量等有关计算 12122210010021 W W W G W W W G G G W ?-?-?=?-?-?=-= G 1=G 2+W W 水份蒸发量kg/h G 1湿料量(加料量)kg/h G 2干料量(产品)kg/h 质 △W 1初含水率XX% △W 2终含水率X% 产量h kg W W G G /1001002112?-?-= 加料量h kg W W G G /1001001 221?-?-= 2、热量计算 A 、干燥时间在1分钟内(瞬间干燥) (如:喷雾干燥、闪蒸干燥、气流干燥等) 干燥一公斤水需用热量在:1600~2000kcal B 、干燥时间在0.2~1.2小时内的设备(一般干燥) (如:带式干燥,振动干燥、回转筒干燥等) 干燥一公斤水需用热量在1400~2000 kcal (产量大的取大值) C 、干燥时间大于2小时以上的设备(缓慢干燥) (加烘箱、烘房、真空干燥等) 干燥一公斤水需用热量在1200~1600 kcal D 、对初含水低(<10%)而产量大的物料干燥,应增加物料升温时所需用热量。 对室外温低于0℃的产生环境则应另增加计算热量。

脱硫塔的设计

目录 1 处理烟气量计算 (3) 2 烟气道设计 (3) 3吸收塔塔径设计 (3) 4 吸收塔塔高设计 (3) 5 浆液浓度的确定 (5) 6 喷淋区的设计 (5) 7 除雾器的设计 (7) 8 氧化风机与氧化空气喷管 (9) 9 塔内浆液搅拌设备 (9) 10 排污口及防溢流管 (9) 11 附属物设计 (10) 12 防腐 (10)

脱硫塔的结构设计,包括储浆段、烟气入口、喷淋层、烟气出口、喷淋层间距、喷淋层与除雾器和脱硫塔入口的距离、喷喷嘴特性(角度、流量、粒径分布等)、喷嘴数量和喷嘴方位的设计 烟道设计 塔体设计: 脱硫塔上主要的人孔、安装孔管道孔:除雾器安装孔,每级至少一个;喷淋浆液管道安装孔,至少一个;脱硫塔底部清渣孔,至少一个;烟气入口烟道设置一人孔,以便大修时清理烟道可能的积垢。 脱硫塔上主要的管孔:循环泵浆液管道入口,一般为3个;液位计接口,一般为2~3个,石膏浆液排出口1~2个;排污口1个;溢流口1个;滤液返回口1个;事故罐浆液返回口1个;地坑浆液返回1个;搅拌机接口2~6个;差压计接口2~4个。 储液区:一般塔底液面高度h1=6m~15m; 喷淋区:最低喷淋层距入口顶端高度h2=1.2~4m;最高喷淋层距入口顶端高度h3≥vt,v为空塔速度,m/s,t为时间,s,一般取t≥1.0s;喷淋层之间的间距h4≥1.5~2.5m; 除雾区:除雾器离最近(最高层)喷淋层距离应≥1.2m,当最高层喷淋层采用双向喷嘴时,该距离应≥3m;除雾器离塔出口烟道下沿距离应≥1m; 喷淋泵 喷淋头 曝气泵

1 处理烟气量计算 得到锅炉烟气量,根据实际的气体温度转化成当时的处理烟气量。根据燃料的属性计算出烟气中SO2的含量,并根据国家相关环保标准以及甲方的要求确定烟气排放SO2的含量,并计算脱硫效率 2 烟气道设计 进气烟道中的气速一般为13m/s,排气烟道中的气速一般为11m/s,由此算出截面积,烟道截面一般为矩形,自行选取长宽。 3吸收塔塔径设计 直径由工艺处理烟气量及其流速而定。根据国内外多年的运行经验,石灰法烟气脱硫的典型操作条件下,吸收塔内烟气的流速应控制在u<4.0m/s为宜。(一般配30万kW机组直径为Φ13m~Φ14m,5万kW机组直径约为Φ6m~Φ7m)。 喷淋塔塔径D: 则喷淋塔截面面积 将D代入反算出实际气流速度u`: 4 吸收塔塔高设计 4.1 浆液高(h1) 由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定,一个是停留时间大于4.5min 4.2 烟气进口底部至浆液面距离(c) 一般定为800mm~1200mm范围为宜。考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动;入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响;加之该区间需接进料接管, 4.3 烟气进出口高度

脱硫塔除雾器结垢与堵塞的原因分析及解决方案

脱硫塔除雾器结垢与堵塞的原因分析及解决方案 一、故障现象 除雾器运行压差高于700Pa,阻力过大。 一般而言两级屋脊式除雾器设计阻力不超过200Pa,三级屋脊式除雾器设计阻力不超过300Pa。 经检查发现,除雾器结垢现象非常严重,并且垢样比较坚硬、光滑。除雾器一边结垢堵塞现象比较严重,另一边比较轻微,推测脱硫塔烟气流场分布非常不均匀。起初怀疑是浆液品质的问题。对于该故障的解决,我们的思路是:首先分析结垢和堵塞的原因,然后有针对性地从工艺设计、设备改造、操作控制等方面着手解决故障。 二、故障危害: 脱硫塔除雾器的结垢与堵塞是脱硫塔常见的故障之一。①除雾器的结垢,严重的会造成堵塞,使得烟气流通面积减少,烟气流速增加,降低除雾器去除雾滴的效率,进而带来一系列的问题,比如烟囱石膏雨等;②除雾器的结垢和堵塞,会使得除雾器的阻力大大增加,增加增压风机(或引风机)的出力,增加电耗,更严重的会引起风机的失速现象,影响机组的安全性和可靠性。 三、分析故障原因的方法: ⒈首先在机组停机时,对脱硫系统进行严格的静态检查:打开浆液池及除雾器处的人孔门,用目测和拍照的方式对喷淋层、吸收塔喷嘴、除雾器、喷淋层区域衬胶以及除雾器冲洗水进行静态检查。

检查除雾器时主要关注以下几个方面:除雾器的变形情况(可能会由于结垢或堵塞的原因引起,也可能与安装质量和高温烟气进入吸收塔引起的除雾器局部受热不均匀有关);检查除雾器的堵塞及结垢情况;检查除雾器的冲洗喷嘴及冲洗效果(需要开启冲洗水)。 ⒉其次还需要进行以下工作:①对垢样的成分进行化学分析; ②煤质、石灰石、浆液品质的分析;③浆液PH值、浆液密度的分析;④分析氧化风量控制是否合适等。 四、故障解决方法: ①控制煤质(尤其是煤质的灰含量); ②加强除尘器的除尘效率; ③控制石灰石的品质(主要是控制杂质的含量:MgCO3、iO2、Al2O3、Fe2O3等); ④解决除雾器冲洗水系统存在的一些问题:喷嘴堵塞;喷嘴冲洗角度小;冲洗水压力不足;冲洗水流量不够;冲洗频率不合理(脱硫塔除雾器冲洗系统是非常重要的); ⑤解决氧化风量不足或氧化效果较差的状况(亚硫酸钙黏度比较大,较难冲洗); ⑥PH值控制在合适范围内(5.5-5.8 之间); ⑦改善浆液品质; ⑧检查是否有设计、安装和施工的缺陷,进行整改。 五、结果:

吸收塔的设计和选型

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-环境工程部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. Environmental Engineering Department 脱硫塔设计及选型指导手册 Guide Handbook for design and selection of desulphurizing tower 签署: 日期:

目录 1.1吸收塔的设计 (3) 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 (3) 1.1.2吸收塔喷淋系统的设计(喷嘴的选择配置) (13) 1.1.3 吸收塔底部搅拌器及相关配置 (16) 1.1.4 吸收塔材料的选择 (17) 1.1.5吸收塔壁厚的计算(包括计算壁厚和最小壁厚) (17) 1.1.6吸收塔封头选择计算 (19) 1.1.7吸收塔裙式支座选择计算 (21) 1.1.8吸收塔配套结构的选择 (21) 1.2吸收塔最终参数的确定 (22) 1.2.1设计条件 (22) 1.2.2吸收塔尺寸的确定 (22) 1.2.3吸收塔的强度和稳定性校核 (24)

1.1吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心,是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备,要保证较高的脱硫效率,必须对吸收塔系统进行详细的计算,包括吸收塔的尺寸设计,塔内喷嘴的配置,吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择(包括法兰、人孔等)。 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔,喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 1.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成,即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的,计算过程也最复杂,次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法: (1) 喷淋塔吸收区高度设计(一) 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中:H0为传质单元高度:H 0=G m /(k y a)(k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数,a 为塔内单位体积中有效的传质面积。) NTU 为传质单元数,近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ,即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =(△y 1-△y 2)/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量,NTU 越大,则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。 根据(1)可知:h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[

检测系统的静态特性和动态特性

检测系统的静态特性和动态特性 检测系统的基本特性一般分为两类:静态特性和动态特性。这是因为被测参量的变化大致可分为两种情况,一种是被测参量基本不变或变化很缓慢的情况,即所谓“准静态量”。此时,可用检测系统的一系列静态参数(静态特性)来对这类“准静态量”的测量结果进行表示、分析和处理。另一种是被测参量变化很快的情况,它必然要求检测系统的响应更为迅速,此时,应用检测系统的一系列动态参数(动态特性)来对这类“动态量”测量结果进行表示、分析和处理。 研究和分析检测系统的基本特性,主要有以下三个方面的用途。 第一,通过检测系统的已知基本特性,由测量结果推知被测参量的准确值;这也是检测系统对被测参量进行通常的测量过程。 第二,对多环节构成的较复杂的检测系统进行测量结果及(综合)不确定度的分析,即根据该检测系统各组成环节的已知基本特性,按照已知输入信号的流向,逐级推断和分析各环节输出信号及其不确定度。 第三,根据测量得到的(输出)结果和已知输入信号,推断和分析出检测系统的基本特性。这主要用于该检测系统

的设计、研制和改进、优化,以及对无法获得更好性能的同类检测系统和未完全达到所需测量精度的重要检测项目进行深入分析、研究。 通常把被测参量作为检测系统的输入(亦称为激励)信号,而把检测系统的输出信号称为响应。由此,我们就可以把整个检测系统看成一个信息通道来进行分析。理想的信息通道应能不失真地传输各种激励信号。通过对检测系统在各种激励信号下的响应的分析,可以推断、评价该检测系统的基本特性与主要技术指标。 一般情况下,检测系统的静态特性与动态特性是相互关联的,检测系统的静态特性也会影响到动态条件下的测量。但为叙述方便和使问题简化,便于分析讨论,通常把静态特性与动态特性分开讨论,把造成动态误差的非线性因素作为静态特性处理,而在列运动方程时,忽略非线性因素,简化为线性微分方程。这样可使许多非常复杂的非线性工程测量问题大大简化,虽然会因此而增加一定的误差,但是绝大多数情况下此项误差与测量结果中含有的其他误差相比都是可以忽略的。

有关设计参数的问题

新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。以SATWE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。 (2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。 (3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。 2.确定整体结构的合理性整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有:周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。

电厂脱硫吸收塔的改造方案

XX电厂吸收塔的改造方案 一、工程概况 1.1XXX烟气脱硫装置增容改造工程安装工程。本次脱硫改造对象为#1、#2机组配套的脱硫装置及公用系统。 1.2 原吸收塔为(16.5米*37.8)分两次截塔。一是从吸收塔浆池底部截塔加高4m,相应修改调整搅拌器、循环泵、安装门、液位计等各接口及吸收塔进出口烟道;二是从顶层喷淋层上方截塔加高2m,也就是在原塔标高27.5米处。本机组脱硫系统原增压风机已设置了增压风机旁路,改造后保留原增压风机旁路烟道和增压风机,只需根据要求拆除脱硫大旁路及旁路挡板门。 二、编制依据 1.1本次吸收塔改造增容招标文件以及设计图纸。 1.2 GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》 1.3 GB150-98《钢制压力容器》 1.4 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 1.5 DL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇) 1.6 GBJ128-90《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》 1.7 SH3530-93《石油化工立式圆筒型钢制储罐施工工艺标准》 1.8 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 1.9 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 1.10 JB4735-97《压力容器无损检测》 1.11 吸收塔设备改造技术协议及规范书 1.12国电龙源FGD制作验收规范 1.13现场踏勘记录等 三、项目管理组织机构和人员配置 我公司对本工程非常重视,经领导班子研究,为了按期保质圆满完成本工程任务,由管理经验丰富的国家建造师 XXX、副经理XXX 组建现场项目部。

四、施工综合进度 4.1 工程里程碑进度 里程碑计划 工程项目完工时间 施工准备10天 浆液池部分改造15天 喷淋层改造25天包括交叉施工 移交防腐10天 其他工作完善20天 4.2 图纸交付进度(分项工程开工前20天应提供相应图纸,详见施工进度计划)

消防系统设计主要参数

第一章消防系统设计主要参数 自动喷水灭火系统的设计应以《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)[2005年版]等国家现行规范和标准为依据,根据设置场所和保护对象特点,确定火灾危险等级、防护目的和设计基本参数。 一、火灾危险等级 自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级,共分为4类8级,即轻危险级、中危险级(Ⅰ、Ⅱ级)、严重危险级(Ⅰ、Ⅱ级)和仓库危险级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级)。 (一)轻危险级 一般指可燃物品较少、火灾放热速率较低、外部增援和人员疏散较容易的场所。 (二)中危险级 一般指内部可燃物数量、火灾放热速率为中等,火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点,划分为中Ⅰ级和中Ⅱ级。 (三)严重危险级 一般指火灾危险性大,且可燃物品数量多,火灾时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。 (四)仓库火灾危险级 根据仓库储存物品及其包装材料的火灾危险性,将仓库火灾危险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。仓库火灾危险Ⅰ级一般是指储存食品、烟酒以及用木箱、纸箱包装的不燃难燃物品的场所;仓库火灾危险Ⅱ级一般是指储存木材、纸、皮革等物品和用各种塑料瓶、盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的场所;仓库火灾危险Ⅲ级一般是指储存A组塑料与橡胶及其制品等物品的场所。 自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级划分举例见表3-3-1。 表3-3-1自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级举例

二、系统设计基本参数 自动喷水灭火系统的设计参数应根据建筑物的不同用途、规模及其火灾危险等级等因数确定。 (一)民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数 对于民用建筑和工业厂房,系统设计基本参数应符合表3-3-2的要求。仅在走道设置单排闭式喷头的闭式系统,其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定;在装有网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度应按表3-3-2规定值的1.3倍确定;干式系统的作用面积按表3-3-2规定值的1.3倍确定。系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。 表3-3-2 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数 (二)非仓库类高大净空场所系统设计基本参数 对于非仓库类高大净空场所,湿式系统的设计基本参数应符合表3-3-3的要求。最大储物高度超过3.5m的自选商场应按16L/(min﹒㎡)确定喷水强度。 表3-3-3非仓库类高大净空场所的系统设计基本参数

吸收塔的设计和选型

烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心,是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备,要保证较高的脱硫效率,必须对吸收塔系统进行详细的计算,包括吸收塔的尺寸设计,塔内喷嘴的配置,吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择(包括法兰、人孔等)。 4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔,喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 4.1.1.1 喷淋塔的高度设计喷淋塔的高度由三大部分组成,即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的,计算过程也最复杂,次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法: (1)喷淋塔吸收区高度设计(一) 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中:H0为传质单元高度:H 0=G m /(k y a)(k a 为污染物气相摩尔差推动力的总 传质系数,a为塔内单位体积中有效的传质面积。) NTU为传质单元数,近似数值为NTU=(y 1-y 2 )/ △y m ,即气相总的浓度 变化除于平均推动力△y m =(△y 1 -△y 2 )/ln(△y 1 /△y 2 )(NTU是表征吸收困难程度 的量,NTU越大,则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。

根据(1)可知:h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =×1025.07.04W G -]4[ 82 .0W a k L ?=] 4[ (2) 其中:y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比,kmol(A)/kmol(B) *1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度,kmol(A)/kmol(B) k y a 为气相总体积吸收系数,kmol/(m 3.h ﹒kp a ) x 2,x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比,kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速,kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (m 为相平衡常数,或称分配系数,无量纲) k Y a 为气体膜体积吸收系数,kg/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数,kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 式(2)中?为常数,其数值根据表2[4] 表3 温度与?值的关系 采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法,虽然计算步骤简单明了,但是由于石灰石浆液在有 喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加,石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化,如果要算出具体的瞬间数值是不可能的,因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。

IGBT的动态特性与静态特性的研究

IGBT的动态特性与静态特性的研究 IGBT动态参数 IGBT模块动态参数是评估IGBT模块开关性能如开关频率、开关损耗、死区时间、驱动功率等的重要依据,本文重点讨论以下动态参数:模块内部栅极电阻、外部栅极电阻、外部栅极电容、IGBT寄生电容参数、栅极充电电荷、IGBT开关时间参数,结合IGBT模块静态参数可全面评估IGBT芯片的性能。RGint:模块内部栅极电阻: 为了实现模块内部芯片均流,模块内部集成有栅极电阻。该电阻值应该被当成总的栅极电阻的一部分来计算IGBT驱动器的峰值电流能力。 RGext:外部栅极电阻: 外部栅极电阻由用户设置,电阻值会影响IGBT的开关性能。 上图中开关测试条件中的栅极电阻为Rgext的最小推荐值。 用户可通过加装一个退耦合二极管设置不同的Rgon和Rgoff。

已知栅极电阻和驱动电压条件下,IGBT驱动理论峰值电流可由下式计算得到,其中栅极电阻值为内部及外部之和。 实际上,受限于驱动线路杂散电感及实际栅极驱动电路非理想开关特性,计算出的峰值电流无法达到。 如果驱动器的驱动能力不够,IGBT的开关性能将会受到严重的影响。 最小的Rgon由开通di/dt限制,最小的Rgoff由关断dv/dt限制,栅极电阻太小容易导致震荡甚至造成IGBT及二极管的损坏。Cge:外部栅极电容: 高压IGBT一般推荐外置Cge以降低栅极导通速度,开通的di/dt及dv/dt被减小,有利于降低受di/dt影响的开通损耗。 IGBT寄生电容参数: IGBT寄生电容是其芯片的内部结构固有的特性,芯片结构及简单的原理图如下图所示。输入电容Cies及反馈电容Cres是衡量栅极驱动电路的根本要素,输出电容Coss限制开关转换过程的dv/dt,Coss造成的损耗一般可以被忽略。

结构设计中的七个重要参数

1、轴压比 轴压比主要是控制结构的延性,具体要求见抗规6.3.6和6.4.5,高规6.4.2和7.2.14。 轴压比过大则结构的延性要求无法保证,此时应加大截面面积或提高混凝土强度;轴压比过小,则结构的经济性不好,此时应减小截面面积。 轴压比不满足时的调整方法: 增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 02周期比 周期比控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更合理,使结构不致于出现过大的扭转效应。一句话,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构承载布置合理,具体要求见高规 4.3.5。刚度越大,周期越小。 抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比,意思是结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。 结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。 当第一振型为扭转时: 说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴的侧移刚度过小,此时应沿两个主轴适当加强结构外围的刚度,或沿两个主轴适当削弱结构内部的刚度。 当第二振型为扭转时: 说明结构沿两个主轴的侧移刚度相差较大,结构的扭转刚度相对于其中一主轴(第一振型转角方向)的侧移刚度是合理的,但对于另一主轴(第三振型转角方向)的侧移刚度过小,此时应适当削弱结构内部沿第三振型转角方向的刚度或适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。 周期比不满足时的调整方法: 通过人工调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,或削弱需要增大周期方向的刚度。 03、位移比/位移角 位移比是指采用刚性楼板假定下,端部最大位移(层间位移)与两端位移(层间位移)平均值的比,位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概

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