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鍋爐煙氣脫硫除塵設(shè)計
1 工藝流程
煙氣經(jīng)噴淋段初步除塵、脫硫后，進(jìn)入旋流板塔進(jìn)一步完成脫硫除塵任務(wù)，在噴淋段內(nèi)，氣液順流接觸，旋流板塔內(nèi)氣液逆流接觸，從而在較低的壓降下將煙氣中大部分煙塵、SO2脫除。
1.1 煙氣系統(tǒng)
除塵脫硫系統(tǒng)采用旋風(fēng)除塵器+脫硫除塵器相結(jié)合設(shè)計而成。本XST型脫硫除塵器對煙塵與二氧化硫有較高的脫除效果。
由鍋爐尾部煙道排出的煙氣首先進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，除塵后（除塵效率80%左右）進(jìn)入噴淋段，噴淋段內(nèi)設(shè)有噴嘴，高壓脫硫劑經(jīng)噴嘴霧化成細(xì)小微滴，均云籠罩在整個空間，煙氣與液滴順流運動，在速度差的作用下產(chǎn)生紊流，塵粒與水滴相互碰撞，其中部分灰塵被洗滌、潤濕、團(tuán)聚后與液體一同沉降到底部排入回水溝，在噴淋段內(nèi)煙氣經(jīng)脫硫劑洗滌后脫去部分二氧化硫。
初步凈化后的煙氣由噴淋段出來后，由下部切向進(jìn)入旋流板塔，形成一旋轉(zhuǎn)氣流向上運行。這樣經(jīng)噴淋段潤濕、凝聚而形成的灰水滴和灰粒由于離心作用甩向塔內(nèi)壁，粘附于內(nèi)表面的水膜上，隨水流下。由于煙氣切向流速在塔內(nèi)的迅速衰減，煙氣以向上的速度均勻流向旋流板，一部分由旋流板下來的堿液在塔壁上形成水膜完成水膜除塵器所能完成的除塵功能，另一部分未能沿壁面下流的則分布于塔體內(nèi)，形成二次噴淋，延長了煙氣與脫硫劑的接觸發(fā)生脫硫反應(yīng)的時間，提高除塵與脫硫率。現(xiàn)對除塵、脫硫、除霧作具體分析。
1.1.1 除塵過程
除塵脫硫系統(tǒng)有二級除塵：旋風(fēng)除塵器、XST脫硫除塵器。
旋風(fēng)除塵器是使含塵氣體作旋轉(zhuǎn)運動，借作用于塵粒上的離心力把塵粒從氣體中分離出來。含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入后，沿桶體內(nèi)壁由上向下作圓周運動。這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流大部分到達(dá)錐體頂部附近時折轉(zhuǎn)向上，在中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)上升，后由排氣管排出。旋風(fēng)除塵器的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、壓力損失中等、動力消耗不大，可以用各種材料制造，可直接回收干粉塵。旋風(fēng)除塵器在此處用于捕集5～15um以上的較大顆粒粉塵，除塵效率在80%左右。在整個系統(tǒng)中，旋風(fēng)除塵器作為比較好級除塵設(shè)備，負(fù)擔(dān)大部分除塵負(fù)荷。
噴淋段屬于低能耗的濕式除塵。霧化噴嘴在噴淋段內(nèi)形成一個霧化區(qū)域，含塵的煙氣高速流經(jīng)霧化區(qū)域時，在慣性碰撞和攔截作用下去除粉塵。含塵氣流在運動過程中遇到障礙物（水滴），氣流會改變方向，繞過水滴運動，但塵粒因慣性力作用，將保持原有運動方向，脫硫氣流與水碰撞。該效應(yīng)稱之為慣性碰撞。攔截是塵粒在水滴上直接被阻截，塵粒被水濕潤進(jìn)入水滴內(nèi)部，或粘附在水滴表面，使塵粒與含塵氣流分離。
1.1.2脫硫過程
脫硫過程分為兩個階段，即噴淋段脫硫和旋流板脫硫。在噴淋段內(nèi)，脫硫劑經(jīng)噴嘴高速噴出后與煙氣充分接觸發(fā)生傳質(zhì)反應(yīng)，由于煙氣與噴淋霧化后的脫硫劑流速不同，加劇了兩質(zhì)的表面接觸提高了脫硫效率，但由于噴淋段的內(nèi)經(jīng)相對較小煙氣通過時停留時間較短其脫硫效率是有限的（25%左右），其主要脫硫過程還是在旋流板塔內(nèi)完成。
主塔中安裝了旋流塔板，它是屬于噴射型塔板，具有多片傾斜葉片。氣流通過各塊塔板螺旋上升（沿葉片旋轉(zhuǎn)方向），液體從盲板流到各葉片上形成薄液層，同時被氣流旋轉(zhuǎn)噴灑成液滴，受離心力到達(dá)塔壁形成沿壁旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，通過降液裝置下流到下塊盲板上。由于液體是滴狀高速穿過氣流，故改進(jìn)了流體動力學(xué)因素，提高了設(shè)備的通過能力和改善了相間的接觸狀況，同時又充分利用了氣液兩相間的熱力學(xué)因素，提高了設(shè)備的傳質(zhì)效率。達(dá)到脫硫目的。
1.1.3 除霧過程
由于經(jīng)過噴淋段及旋流板后的一些水滴粒徑較小，完成除塵脫硫后的煙氣中不可避免地會攜帶一些機(jī)械水滴，直接進(jìn)入引風(fēng)機(jī)容易導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)機(jī)械震動，必須對除塵脫硫后的煙氣進(jìn)行除濕。在設(shè)計中采用副塔除濕，煙氣由脫水塔頂部進(jìn)入，途經(jīng)安裝于脫水塔頂部的旋流除霧板如此系統(tǒng)能將煙氣中的機(jī)械帶水量降到低，有效地防止引風(fēng)機(jī)帶水現(xiàn)象的發(fā)生，提高了運行的可靠性。
1.1.4 水循環(huán)系統(tǒng)
噴淋段、旋流板塔及脫水塔出水依次進(jìn)入回水溝經(jīng)提升泵進(jìn)入沉降槽，沉降后的濃液經(jīng)灰渣泵排入儲灰場，沉降槽上的清液與補(bǔ)充的部分儲灰場回水、補(bǔ)充廢堿液一同進(jìn)入泵前池。利用廢堿液控制泵前池中的pH值。
根據(jù)多年運行管理經(jīng)驗;我們總結(jié)出;鍋爐能耗的高低主要取決于合適的煤種;并不是發(fā)熱值越高;燃燒效果越好。煤種的選擇根據(jù)燃燒效果、有效熱量利用情況及煤價幾方面綜合考慮，尋找佳經(jīng)濟(jì)運行結(jié)合點。
我公司在重慶熔煉鋁成功設(shè)計的除塵脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)了除塵脫硫雙達(dá)標(biāo)的目的，得到用戶好評。
