液柱+噴淋脫硫塔存在問(wèn)題及處理

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:1前言：濕法液柱煙氣脫硫技術(shù)在2000年到2001年得到了工業(yè)試驗(yàn)[1]，但試驗(yàn)至今在我國(guó)自行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的機(jī)組較少，特別是前塔為液柱塔，后塔為噴淋塔技術(shù)目前投產(chǎn)的只有兩家。故而在施工設(shè)計(jì)中還有很多問(wèn)題未得到解決，本文將對(duì)其存在問(wèn)題進(jìn)行研究，提出解決方案，為該脫硫塔設(shè)計(jì)人員提供參考依據(jù)，為運(yùn)行人員提供技術(shù)指導(dǎo)。

2濕法液柱煙氣脫硫技術(shù)

煙氣進(jìn)入塔后在下降中穿過(guò)脫硫劑漿液區(qū)，其反應(yīng)區(qū)是含有脫硫劑的漿液向上噴射形成，先是自上而下與煙氣逆流的液柱，然后在頂部巨散開，形成自上而下的與煙氣順流的液滴。液柱塔的平均粒徑要大于噴淋塔的粒徑，而且在整個(gè)流場(chǎng)里，液滴的破碎和凝聚一直在發(fā)生，這樣抵消了煙氣流速帶來(lái)的負(fù)面影響，而且在接觸時(shí)間上占了優(yōu)勢(shì)。

噴淋塔和液柱塔在反應(yīng)塔中都產(chǎn)生了大量的下落漿滴，其典型的傳質(zhì)反應(yīng)小區(qū)域有些類似。不同之處在于，噴淋塔產(chǎn)生的液滴較小，且滴徑分布均勻。而液柱塔中的流場(chǎng)湍動(dòng)程度大，氣液交織程度高。這表現(xiàn)在液柱塔的氣滴沒有穩(wěn)定的接觸界面，而是較為自由，其中涉及液柱的散落過(guò)程液滴的產(chǎn)生及下落過(guò)程。

在此過(guò)程中，液柱的散落以及液滴之間的碰撞造成了氣液接觸新表面的不斷產(chǎn)生。而且液滴的尺度比典型的噴淋塔液滴大，為液滴內(nèi)部流動(dòng)以及液滴振蕩提供了充分的條件[2]。即液柱上升到達(dá)頂部后分散成細(xì)小的液滴，細(xì)小下落的液滴又與上升的液滴碰撞，更新傳質(zhì)表面，形成高密集液滴層，提高煙氣與吸收液的混合，使氣～液高效接觸，加速SO2的吸收反應(yīng)。

液柱塔具有脫硫效率高，對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)。在滿足入口SO2濃度在400～22000mg/Nm3之間的各種條件，都具有較高脫硫效率。液柱塔還具有吸收塔高度低、氧化池容積小、電耗低、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[1]。

3液柱+噴淋脫硫塔介紹

某電廠2×660MW機(jī)組燃用設(shè)計(jì)煤種含硫量為3.55%（原煙氣中SO2含量為9425mg/Nm3，校核煤種為4.02%（原煙氣中SO2含量為11265mg/Nm3），前塔采用三臺(tái)漿液循環(huán)泵并列運(yùn)行，脫硫塔形式為液柱塔，設(shè)計(jì)脫硫效率為83%，后塔采用兩臺(tái)漿液循環(huán)泵，脫硫塔形式為噴淋塔，設(shè)計(jì)脫硫效率為92.4%，后塔出口布置兩層除霧器。全塔都采用方形塔，總的設(shè)計(jì)效率為98.7%。具體煙氣流程見下圖。

圖一液柱雙塔煙氣流程圖

4濕法液柱煙氣脫硫技術(shù)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

4.1漿液循環(huán)泵位移及機(jī)封存在問(wèn)題

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的漿液循環(huán)泵在設(shè)計(jì)及制造時(shí)基本都是按噴淋塔運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，每臺(tái)泵出口都未設(shè)置出口電動(dòng)門，啟動(dòng)時(shí)漿液直接通過(guò)噴嘴直接回到塔內(nèi)，故而啟動(dòng)時(shí)除了啟動(dòng)電流較大以外，軸向推力很小。但在液柱塔中由于漿液循環(huán)泵都采用母管制，故而泵出口都會(huì)設(shè)置出口電動(dòng)閥門，防止?jié){液通過(guò)備用泵而返回到塔內(nèi)從而影響脫硫效率。

但啟動(dòng)時(shí)出口電動(dòng)門全關(guān)，泵啟動(dòng)后到電動(dòng)門開啟前壓力比額定壓力上升量將達(dá)到3倍以上，故而對(duì)泵體推力大，從而使泵產(chǎn)生位移，從而導(dǎo)致泵與減速箱軸中心發(fā)生變化，而引起振動(dòng)事故。根據(jù)某電廠在整套啟動(dòng)后與單體試驗(yàn)前水平振動(dòng)升高約0.10mm，危及泵體安全運(yùn)行可靠性，經(jīng)停機(jī)檢查，中心張口變化量最大為1mm。

機(jī)封設(shè)計(jì)時(shí)由于未考慮閉閥啟動(dòng)壓力升高影響，在啟動(dòng)過(guò)程中，機(jī)封超過(guò)所能承受的額定壓力，故而在啟動(dòng)中，機(jī)封變形，引起機(jī)封損壞。

4.2液柱噴嘴堵塞問(wèn)題

由于液柱噴嘴安裝時(shí)要注水平安裝以保證每個(gè)噴嘴都能自下而上的噴射漿液，特別是為防止未端噴嘴有足夠漿液噴出以防止煙氣通道形成，噴嘴母管都要求水平安裝。在機(jī)組停運(yùn)漿液循環(huán)泵時(shí)，由于濃度較大的漿液在回流時(shí)流速低、粘性大，大量石膏產(chǎn)物將停留在噴嘴母管內(nèi)，造成噴嘴堵塞，從而影響脫硫效率。

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