一種防止溼式脫硫塔入口煙道結垢的工藝的製作方法

2023-10-07 05:22:04

專利名稱：一種防止溼式脫硫塔入口煙道結垢的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃煤電站的煙氣脫硫技術，尤其是一種能防止溼式脫硫塔入口煙道結垢的工藝。
背景技術：
溼式石灰石煙氣脫硫工藝的核心設備——吸收塔，在吸收塔入口段存在一些工藝的缺陷，如從鍋爐出來的含有SO2的未飽和煙氣，經過原煙氣煙道進入吸收塔入口時，與吸收塔內噴淋下來的循環洗滌漿液(含有石灰石和石膏的洗滌漿液)相接觸時形成一個乾濕界面區域。在無熱交換器配置的溼法煙氣脫硫工藝系統中，吸收塔入口的原煙氣溫度通常在110-145℃之間，在有熱交換器配置的溼法煙氣脫硫工藝系統中，吸收塔入口的原煙氣溫度通常在90-110℃之間。在此乾濕界面區域，原煙氣溫度相對於吸收塔內的溫度(煙氣的飽和溫度，通常在40-55℃之間)是較高的，當原煙氣從乾燥環境轉入潮溼環境時，含有石灰石和石膏的循環洗滌漿液在熱煙氣的作用下在吸收塔入口的煙道及塔壁上被迅速蒸乾，很容易形成固體沉積物(俗稱結垢)。不僅如此，當原煙氣中的SO2及O2含量較高時，沉澱物中的亞硫酸鈣氧化較徹底形成石膏，從而形成極為堅硬硬殼固體沉積物。固體沉積物(俗稱結垢)的積累會導致如下問題1)增加了吸收塔入口區的煙氣阻力，增加了增壓風機(或引風機)的電耗增加，從而導致運行成本的增加；2)破壞了吸收塔入口區的煙氣氣流分布，引起了吸收區氣流的不能均勻分布，從而導致SO2脫除效率的降低；3)固體沉積物(結垢)對入口區煙道及附近塔壁的腐蝕加劇了，降低了材料的使用壽命，對材料提出了更高的要求；4)降低了系統運行/操作的可靠性。

發明內容
為克服上述現有工藝所存在的缺陷，本發明提供一種防止溼式脫硫塔入口結垢的工藝，採用該工藝能降低溼式石灰石法煙氣脫硫系統的壓損，降低系統的運行成本，提高系統SO2的脫除效率，延長材料的使用壽命，減少系統的維護/檢修的工作量，提高系統的運行/操作的可靠性。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是吸收塔入口區，煙道採用合理的長寬比例和傾斜角度的設計，並對煙氣進行流速限制，縮小吸收塔入口區存在的乾濕界面的區域，防止因煙氣反向倒灌入口區的同時挾帶一定量的循環洗滌漿液至入口區形成固體沉積物；原煙氣進口靠吸收塔內部一側的上端，加設一頂具有導流及加強氣流分布的蓋板；離塔壁外圍1m的一段採用特殊材料的設計；在塔壁外圍布置一排廣角噴嘴的設計，布置預噴淋的角度，降煙氣溫度，限制原煙氣的運動動量及清洗入口區煙道，防止在入口區的煙道上固體沉積物的積累；離吸收塔入口區近5m以內的煙道，開始對煙道進行耐高溫防腐的設計。
本發明的有益效果是，具有簡潔的工藝流程，有效防止溼式脫硫塔煙道結垢，從而降低系統的運行成本、提高系統SO2的脫除效率，延長材料的使用壽命，減少系統的維護/檢修的工作量，提高系統的運行/操作的可靠性。


圖1是本發明的結構設計示意圖；圖2是本發明的結構設計俯視圖，圖3本發明的頂蓋結構設計示意中1、吸收塔塔壁，2、入口煙道，3入口區，4、噴嘴，5、接管座，6、頂蓋。
具體實施例方式
結合附圖對本發明所述的一種防止溼式脫硫塔入口結垢的設計工藝作進一步的詳細描述1)正確選取確定吸收塔入口區(3)煙氣的流速圖1中。吸收塔噴淋區的煙氣氣流狀態由吸收塔入口區(3)的設計決定。為限制煙氣的流動動量，並且防止煙氣氣流衝擊對面吸收塔塔壁(1)後因煙氣反向倒灌進行入口區(3)的同時挾帶一定量的循環洗滌漿液至入口區(3)時，在入口區(3)的煙道上形成固體沉積物，同時保證氣流進入噴淋區時平穩偏轉，吸收塔入口區的原煙氣流速限定為15.5m/s，即v的最大流速取為15.5m/s。
2)正確選取確定吸收塔入口區(3)的長寬比及合理的傾斜角度圖2中。為使原煙氣從吸收塔入口區(3)進入吸收塔後，能夠迅速平穩的偏轉進入噴淋吸收區，在吸收塔噴淋區的橫截面上形成均勻的氣流分布。吸收塔的直徑與吸收塔入口區(3)的寬度比D∶H＝0.5-0.9，根據不同的吸收塔直徑，吸收塔入口區(3)傾斜角度β的選取範圍β＝4°-28°之間。
3)吸收塔入口區(3)，煙氣進口靠吸收塔內部一側的上端，加設一頂蓋(6)的設計；圖3中。在吸收塔入口區(3)，為使塔壁上潮溼和乾燥環境之間不會有接觸區域。為此，煙氣進口的上端加設了一個頂蓋(6)，這會使順著塔壁(1)流下來的液體薄層流向吸收塔的中央。頂蓋(6)傾斜角度α的選取範圍β＝35°-55°之間。液體落下時的軌跡呈拋物線形，並且不會接觸塔壁(1)。同時，由於蓋板只擋住了煙氣流的一半，煙氣進口上半部分的煙氣被加速。如此便形成了上半邊不會起殼的自由再循環的氣流分流。
煙氣入口(3)與塔壁(1)上的接管座(5)合為一體。相應地，側壁被延伸至上下兩端的頂板，直至它們進入吸收塔的內部區域在側壁傾角的作用下，塔壁(1)區域的煙氣與洗滌液可以有效地分離。
4)吸收塔入口區(3)，離塔壁(1)外圍1m的一段採用特殊材料的設計；圖2中，為使吸收塔入口區(3)的材料能夠經受的起乾濕界面區域內惡勢的工作環境，吸收塔入口區(3)，離塔壁(1)外圍1m的一段的材料必須選用合金牌號為926以上的材質。
5)吸收塔入口區，離塔壁(1)外圍1m之內，布置一排廣角噴嘴(4)的設計；圖1中，為了降煙氣溫度，限制原煙氣的運動動量及清洗入口區(3)煙道，防止在入口區(3)的煙道上固體沉積物的積累，布置一排廣角噴嘴(4)。噴嘴(4)的數量視入口區的尺寸(長寬而定)，噴嘴(4)的壓力不低於2bar。
6)離吸收塔入口區(1)近5m以內的煙道，開始對煙道進行耐高溫防腐的設計。
圖1中，為了防止溼法脫硫系統啟動、負荷變化時，吸收塔內的溼氣進行入口區(3)的煙道引起煙道腐蝕加劇，故需對離吸收塔入口區(3)近5m以內的煙道，開始對煙道進行耐高溫防腐的設計。
權利要求
1.一種防止溼式脫硫塔入口結垢的工藝，其特徵是在吸收塔入口處，對煙道的形狀、傾角、噴嘴和吸收塔內內部的蓋板的設計，有效防止溼式脫硫塔入口結垢。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是吸收塔直徑與吸收塔入口區的寬度比為0.5-0.9，吸收塔入口區傾斜角度β＝4°-28°之間，煙氣進行流速限制為15.5m/s以內。。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是頂蓋傾斜角度α的選取範圍，α＝35°-55°之間。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是噴嘴介質的壓力不低於2bar。
全文摘要
一種防止溼式脫硫塔入口煙道結垢的工藝。它是在吸收塔入口區，採用一定長寬比例和傾斜角度的煙道，在塔壁外圍處設置廣角噴嘴，在煙氣進口的吸收塔上端設置具有導流及加強氣流分布的蓋板，並對吸收塔入口區煙氣流速限制，有效防止溼式脫硫塔煙道結垢。
文檔編號B01D53/18GK101015769SQ200610053259
公開日2007年8月15日 申請日期2006年9月4日 優先權日2006年9月4日
發明者戴永陽, 王新龍, 周洪祺 申請人:浙江菲達環保科技股份有限公司