吸收塔讲座的内容

脱硫吸收塔系统1.系统原理和组成1.原理: SO2吸收系统（吸收塔系统）是脱硫装置的核心系统. 待处理的烟气进入吸收塔，并与喷洒的石灰石和石膏浆接触. 去除烟气中的SO2，SO3，Cl-，F-和粉尘. 在吸收塔的后面安装了除雾器，以除去出口烟气中携带的雾. 吸收塔泥浆循环泵为吸收塔提供了大流量的洗涤液，以确保气相和液相之间的充分接触，并提高了从烟道气中脱除SO2的效率. 在石膏的形成过程中，采用强制氧化，并设置氧化风扇将浆液中未氧化的HSO3-和SO32-氧化为SO42-. 氧化浆料罐中设有搅拌装置，以确保均匀混合，防止浆料沉淀，并确保吹入的氧化空气均匀分布在浆料罐中，扩大了氧化空气与石膏浆料的接触面积吸收塔的工作原理，并确保氧化效果. 氧化后产生的石膏通过石膏浆料排出泵排出，并进入随后的石膏脱水系统. 喷雾吸收塔是目前用于大型火力发电机组的烟气脱硫系统的主流配置. 在喷雾塔中，吸收塔中布置有几层喷嘴，并且脱硫剂通过喷嘴喷出以形成液雾，并且与烟气接触发生传质反应以净化烟气. 逆流喷雾塔是更常用的湿式脱硫吸收塔. 烟气从进气口的一侧进入吸收塔的上升区. 烟气在上升区中与雾状泥浆逆流接触，并去除处理过的静态烟气. 雾气设备去除了携带水滴的烟气后，它从吸收塔的顶部通过静态烟道排放到烟囱.

目前，本厂采用日本川崎公司的逆流喷雾塔. 浆料循环泵将吸收塔浆料罐中的浆料泵送到喷涂层. 在喷涂层喷嘴的雾化作用下，浆料被分散到气溶胶中，并在吸收区内与逆流烟道气接触并反应. 石灰石浆液通过注水管道被送入吸收塔的浆液罐，并在吸收塔的搅拌器的作用下与石膏浆液均匀混合. 氧化风扇提供了足够的氧化空气，将其加湿后喷入浆料中以参与氧化区域中的氧化反应. 浆料罐中的石膏晶体逐渐结晶形成一定浓度的过饱和溶液，该溶液由石膏浆料排料泵输送到石膏脱水系统中进行脱水处理，形成成品石膏. 脱水系统浓缩分离出的滤液水返回吸收塔进行循环利用. 另外，尽管除雾器会拦截大量的烟气，但烟气脱硫系统处理的烟气量很大，总蒸发量仍然很大. 仅使用滤液水很难维持吸收塔的水平衡，因此请使用处理水或Demister冲洗水. 2.组成: 逆流喷雾吸收塔系统的设备组成为吸收塔主体，浆料循环泵，除雾器，氧化风扇，搅拌器，石膏排放泵，事故冷却系统等. 2.各个组成部分简介吸收塔1.吸收塔的主体: 吸收塔是整个烟气脱硫系统的核心设备. 许多工作流体在这里汇聚，例如烟道气，石灰石浆，石膏浆，工艺用水和滤液水. 此外，二氧化硫的去除，吸收剂的补充以及石膏晶体的形成都发生在吸收塔中. 吸收塔浆液罐的大小可确保其提供足够的浆液停留时间，完成亚硫酸钙到硫酸钙的氧化以及石膏的结晶.

吸收塔的材料是衬有玻璃鳞片的碳钢板. 吸收塔的烟气入口部分采用APC杂化聚合结构防腐层. 吸收塔逆流区的烟气流量为4m / s. 上游区域配有4套喷涂层. 已安装的90°中空锥形喷嘴可使浆液雾化并有效地与烟气接触，并实现高SO2吸收性能. 逆流式喷雾吸收塔如图1所示. （1）吸收塔中化学反应的总反应式为: SO2 + 2H2O + 1 / 2O2 + CaCO3——CaSO4.2H2O + CO2化学过程（吸收反应，氧化反应） ，中和反应，结晶反应）强制氧化系统的化学过程描述如下: 1）吸收反应烟道气和从喷嘴喷出的循环浆料在吸收塔中有效接触. 循环的浆料吸收了大部分的SO2. 反应如下: SO2 ＋ H2O→H2SO3 H2SO3→H ＋ HSO3－ 2）吸收塔中氧化反应的一部分HSO3－喷雾区被烟道气中的氧气氧化，另一部分HSO3－被烟道气中的氧完全氧化. 在反应罐中氧化空气. 反应如下: HSO3－ ＋ 1 / 2O2→HSO4－HSO4－→H ＋＋ SO42－ 3）中和反应吸收剂浆料引入吸收塔中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值. 中和的浆料在吸收塔中再循环. 中和反应如下: Ca2 ＋＋ CO32－ ＋ 2H ＋＋ SO42－ ＋ H2O→CaSO4·2H2O ＋ CO2↑2H ＋＋ CO32－→H2O ＋ CO2↑4）烟道气中的其他污染物如SO3，Cl-，F-和粉尘被循环吸收并捕获浆液.

SO3，HCl和HF与悬浮液中的石灰石反应，其反应公式如下: SO3 ＋ H2O→2H ＋＋ SO42－CaCO3 +2 HClCaCl2 + CO2？+ H2OCaCO3 +2 HF CaF2 + CO2？+ H2O（2）液气比液体空气比是指用于洗涤每立方米烟气的洗涤液量，单位为L / m3. 该比率为: 循环浆料流量/处理烟气流量，通常表示为: L / 1000 Nm3. 由液体流量（运行中的循环泵数量）和气体流量（锅炉负荷）决定. 提高液氮比增加脱硫效率提高液氮比增加洗涤塔的除尘效果在某些系统中，提高液氮比可以增加晶体破坏，这会影响脱水特性（主要是指循环泵会破坏晶体）（3）浆料的pH值浆料的pH值是在清洗过程中需要监控的化学参数之一. FGD设备的操作. 它影响脱硫率，氧化率，是吸收剂利用和系统结垢的主要因素之一. 浆料的高pH值意味着碱度大，这有利于碱溶液与酸性气体之间的化学反应，并且有利于SO 2的去除，但是会抑制副产物的氧化. 降低pH值可以抑制H2SO3分解为SO32-，因此大多数反应产物都是可溶的Ca（HSO3）2，从而降低了系统结垢的趋势.

通过添加新鲜的石灰石浆液来保持浆液的pH值. 通常，喷雾吸收塔的浆料罐的pH值保持在5.0至5.8之间. 通常，在操作期间pH值保持较低. 较低的pH值不仅可以增强石灰石的溶解和亚硫酸盐的氧化，显着提高石灰石的利用率，而且可以消除除雾器中的水垢（较高的pH值可能会导致SO2的吸收，但不利于相反，较低的pH值有利于石灰石的溶解，但不利于SO2的吸收. pH值由石灰石的添加速率控制. pH降低，腐蚀速率增加. 石灰石的溶解速率随pH值呈指数增长；当pH值大于一定值时，石灰石的利用率急剧下降. 当pH值大于5.8时，脱硫效率不再提高，相反，过量的石灰石急剧增加. （4）钙硫摩尔比钙硫比是在额定工作条件下消耗的钙离子与硫酸根离子的摩尔数之比. 从化学反应的角度来看，无论采用哪种脱硫方法，从理论上讲，只有一个钙基吸收剂分子可以吸收一个SO2分子. 但是，在实际的反应设备中，反应条件不是理想状态. 因此，通常必须增加脱硫剂的量以确保吸收过程的进行. 钙硫摩尔比用来表示达到一定脱硫效率所需要的钙基吸收剂的过量程度，也表示在使用钙基吸收剂进行脱硫时钙的有效利用率.

通常用钙与硫的摩尔比，即Ca / S比表示. 所需的Ca / S越高，钙的利用率越低（钙硫比的倒数是石灰石粉的利用率）. 通常，石灰石的消耗量不到锅炉燃烧的煤炭的6％. 目前，国外脱硫公司的先进技术一般不超过1.05，最佳状态可以达到1.01至1.02. （5）喷涂层喷涂层布置在吸收塔的顶部，由一系列浆液管道和喷嘴组成. 它通常布置成多层，并且分别连接到浆料循环泵的出口管. 喷嘴由碳化硅制成，具有良好的耐磨性，较强的耐腐蚀性和较长的使用寿命. 其结构有空心型和螺旋型两种，如图3所示. 当喷嘴在一定压力下工作时，其雾化效果不仅与工作压力有关，而且还受雾化颗粒直径的影响. 我厂使用空心圆锥单向或双向喷嘴. 喷雾管用于将浆料均匀分布在每个喷嘴中以形成雾化效果. 该管道为FRP（纤维增强复合塑料），法兰连接至吸收塔外部的循环浆料管道. （6）吸收塔入口烟道事故喷雾装置锅炉燃烧调整不当或受热区域灰烬严重时，锅炉排气温度将异常升高. 如果高温烟气直接进入烟气脱硫系统，将对吸收塔中的防腐材料和除雾器造成不可逆转的损害. 因此，有必要在烟道顶部的吸收塔入口处安装事故喷射装置. 当烟气脱硫装置烟气温度大于130℃时，请喷水降低温度，以达到保护目的.

当喷水温度降低无效时，应处理烟气脱硫紧急停机. 我厂的事故洒水装置装有事故冷却水箱（？2500×2500），该水箱可提供工艺用水（除雾器冲洗泵的水）和消防用水. （7）在吸收塔正常运行期间要调整的量1）FGD水平衡: 水平衡是指进入系统的水与FGD系统正常运行期间耗散或排放的水之间的动态平衡. 水平衡是表征烟气脱硫系统正常运行的重要指标，也是烟气脱硫系统日常调整的主要任务之一. 2）调节吸收塔的pH: 通过改变吸收性石灰石浆料的供应流速来控制pH调节. 3）石膏浆料浓度控制: 石膏浓度主要受脱硫效率和进入烟气脱硫烟气的二氧化硫总量的影响. 水平衡: 2.泥浆循环泵泥浆循环泵将吸收塔泥浆池中的泥浆和补充的吸收性石灰石泥浆循环到吸收塔的喷淋层，并向喷嘴提供一定的工作压力，以达到良好的雾化效果. 循环泵通常使用蜗壳离心泵. 其工艺要求如下: 1）防腐耐磨浆液循环泵的工作环境极为恶劣，输送介质为腐蚀性液体，pH值为4-6，固含量大. 叶轮，防护板和机械密封件极易磨损. 因此，循环泵的叶轮由合金不锈钢制成，冷却水通过机械密封，进，出口管内衬有防腐层.

2）低压头和大流量. 目前，吸收塔的高度一般为30m左右，循环泵扬程低于0.3Mpa. 但是，为了满足高液气比的要求，通常将泵的流量设计为约10000m3. 3）更高的NPSH要求: 尽管循环泵的入口压力较高，但大量的氧化风已吹入塔中的浆料中. 空气或氧气将被引入循环泵中，这将降低泵的性能. 另外，浆料温度通常在40至60℃之间，并且水的汽化压力降低，这也导致循环泵在一定程度上频繁地汽蚀. 从泵吸入口流到叶轮叶片入口处的最低压力的每单位重量液体的压降量称为必要的气穴裕度，也称为泵的气穴裕度. 必要的气穴裕度越大，压降越大，并且泵的抗气穴性能越差. 它与吸入侧管道系统无关，仅与泵吸入腔的结构，叶轮入口处的液体流速等因素有关. 4）高可靠性: 循环泵必须耐用，能够在适当的条件下连续运行，并适应工作条件的频繁变化. 5）入口处的预过滤器: 为了防止异物进入循环浆液，损坏泵的叶轮并堵塞喷嘴，通常在循环泵的入口侧安装一个过滤器，以有效地拦截较大的杂质. 石膏鳞片和异物. 3.氧化风扇氧化风扇为吸收塔中的氧化反应提供足够的氧气. 烟气中的残余氧气提供了参与氧化反应的部分氧气，但远远不能满足需求. 因此，必须使用强制氧化方法安装氧化风扇.

由于总压低，流量大的特点，脱硫氧化鼓风机目前在工业上使用罗茨风机，而离心氧化鼓风机在国内脱硫行业相对较少. 我厂的氧化风机为离心风机. 为了提高离心风机的出口压力，满足脱硫和氧化风的需要，离心风机采用多级形式（D型系列）. 从外观上看，它可以看作是三个粉丝. 该多级鼓风机不同于两级罗茨鼓风机. 罗茨鼓风机实际上是两个串联的罗茨鼓风机，多级鼓风机是鼓风机，其内部叶片是同轴多级叶片，类似于蒸汽涡轮发电机的形式. 各种叶轮确实作用于流道中的气体，并在离心力的作用下产生压力和动能. 为了保证风量和压力，其速度远远高于普通离心风机. 它被称为高速鼓风机. 为了达到高速，增加了一个增速器以使速度达到6-7000 rpm，有些甚至达到10000 rpm. 鼓风机的运转速度以固定的传动比满足. 由于上述原因，离心式氧化风扇的轴承和传动装置需要加油站润滑. 与一般加油站不同，该项目的加油站还配备了高位油箱. 如果加油站在事故状态下停止运行，高位油箱中的润滑油将在重力作用下流出，这可以使供油保持几分钟，以应付风扇的空转. 在此期间进行润滑和供油，以确保设备安全关闭（由于转速较低且闲置时间较短，因此未设计其他风扇）. 由于重力流，必须确保高位油箱的一定高度和体积.

这是设备安全的宝贵参考. 罗茨风机的入口处没有阀门. 在启动和停止过程中，必须打开出口排气门. 离心氧化鼓风机略有不同. 它在排气门的外面有一个进气门. 启动后，关闭出口排水门，并逐渐打开入口调节门. 停止时，首先打开排水门，停止风扇，然后关闭入口门. 风扇停止运行后，加油站将运行一段时间（通常需要不少于1个小时）. 氧化空气管道在吸收塔的内部平行布置，并且每个管道均设有多个排气孔，并延伸至浆料循环泵的入口过滤器的上部. 氧化风扇的加湿水与氧化空气分配管匹配，出口母管分为多条路径，分别通向氧化空气分配管. 由于风扇对流体有压缩作用，压缩后气体温度会升高，因此氧化风扇出口处的空气温度较高. 每个氧化空气分支管道均配备有加湿水喷嘴，注入的加湿水降低了氧化空气的温度，以防止出口空气导管处的浆料被加热并阻塞喷嘴. 4.石膏排浆泵石膏浆排浆泵的主要功能是将具有一定过饱和度的石膏浆排入脱水系统，以保持吸收塔中浆浆的数量和质量之间的平衡. 运输石膏排料泵并做好准备. 这是一种单吸，单排离心式渣浆泵，带有用于冷却水的机械密封. 出口管道系统通过阀门切换，排入石膏脱水系统和事故浆料罐，实现浆料脱水和吸收塔的排放功能. 5.吸收塔搅拌器吸收塔搅拌器通常安装在吸收塔浆液罐的内壁上，液位均匀，并沿吸收塔的圆周均匀分布.

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