活性焦烟气净化工艺超温分析及控制措施

家用供暖系统活性焦烟⽓净化⼯艺超温分析及控制措施
北极星节能环保⽹讯: 摘要:介绍了活性焦烟⽓净化技术中吸附塔活性焦床层出现超温情况,提出了超温⼯况的判定条件,同时提出了超温⼯况的预防措施和应对措施,为活性焦烟⽓净化系统的运⾏提供借鉴。
关键词:活性焦烟⽓净化;活性焦床层超温
0引⾔
活性焦烟⽓净化技术能够在脱硫的基础上实现低温脱硝,同时对粉尘、重⾦属及⼆噁英等污染物有⼀定的脱除效果。此外,脱硫副产物为⾼品质硫酸,可回收硫资源,符合循环经济的理念,是当前世界公认的最具前途的多种污染物综合治理技术。
热熔螺母在活性焦烟⽓净化系统中,吸附塔活性焦床层温度是影响活性焦吸附系性能的关键因素,床层温度⼀般控制在130~140℃。由于活性焦吸附过程是⼀个放热和蓄热过程,活性焦床层温度⾼于150℃时,烟⽓穿过床层⽆法带⾛过多的热量,导致热量累积,吸附塔内活性焦床层会出现整体超温现象。如不及时采取保护措施,活性床层温度会在短时间内升⾄400℃以上,达到活性焦的着⽕点,从⽽严重影响整个系统的正常运⾏。因此,床层温度控制及出现超温情况下的应对措施是活性焦烟⽓净化⼯艺需着重解决的问题。
1超温⼯况及判定
1.1超温⼯况介绍
某钢⼚采⽤活性焦烟⽓净化⼯艺治理烧结烟⽓,由于操作失误,温度>150℃的烧结烟⽓进⼊吸附塔,通⼊时间约30min,导致吸附塔出现⼤⾯积超温。代表性超温点的温升曲线如图1。
核桃剥壳机由图1可知,吸附塔内活性焦床层出现超温后,短时间(约100min)内迅速升⾄400℃,活性焦床层升温速约4℃/min,此时吸附塔外排烟⽓温度>150℃。采取措施后,吸附塔内温度开始下降。经过70min后活性焦床层温度降低⾄约100℃。
虹吸式屋面雨水排水系统活性焦床层超温时,从吸附塔内排出的活性焦物料见图2。超温时从吸附塔底部排出的活性焦颗粒呈
灰⽩⾊,且现场观察发现排出物料中粉体物料⽐重明显增加,说明超温引起活性焦燃烧及粉化。活性焦粉化可导致吸附性能下降和活性焦损耗。粉化后的活性焦积累在吸附塔中导致塔体阻⼒增加,系统能耗上升,同时导致吸附塔下料不畅,容易形成死⾓。如出现超温时间过长或者吸附塔反复超温会缩短吸附塔寿命,容易造成吸附塔结构变形,严重影响烟⽓净化系统的安全运⾏。
1.2超温⼯况判定
活性焦烟⽓净化系统运⾏时,可将以下条件作为超温判据,以便出现超温⼯况后,操作⼈员迅速采取
应对措施:1)活性焦床层内任意⼀个测温点温度超过145℃,且升温速率≥0.2℃/min;2)烟⽓经过活性焦床层后,温升超过10℃且升温速率≥0.2℃/min;3)现场巡检发现塔体保温层变灰⽩⾊,保温层外壁温度超过120℃;4)在吸附塔底部物料输送设备观察到有炙热发红活性焦。
2超温原因分析
———⼊塔烟⽓温度过⾼。污染物在活性焦表⾯的吸附将⼤量放热,使活性焦床层温度升⾼[1],烟⽓穿过活性焦床层后温度会略有增加(约2℃),当进⼊吸附塔烟⽓温度⾼于150℃,烟⽓不能及时带⾛反应放热,导致热量累积,造成床层超温。
灌浆剂———吸附塔结构设计不合理。吸附塔为为空塔结构,在活性焦床层部位设置内撑杆和分料挡板等结构。如结构设计不合理,容易造成吸附塔内活性焦流动不顺畅,形成死⾓。在死⾓区域,反应放热不能通过物料循环等⽅式带⾛,导致热量累积,造成床层超温。
3超温控制措施电梯制动器
3.1超温预防措施
将进⼊吸附塔的烟⽓温度控制在140℃以下,可有效的预防活性焦床层超温。可采取的温度控制措
施有:
———兑⼊冷空⽓降温。在烟道负压段开孔,并设置调节型阀门。烟⽓温度过⾼时,打开阀门,利⽤管道负压将环境空⽓抽⼊烟⽓系统与原⾼温烧结烟⽓混合,从⽽达到降温的⽬的。兑⼊冷空⽓可迅速有效的降低烟⽓温度,但同时会增加下游风机和吸附塔的负荷,增加系统能耗和投资;烟⽓量增加会降低烟⽓与活性焦床层的接触时间,影响净化效果。———喷⽔降温。在烟道直管段安装喷头,烟⽓温度过⾼时,向烟道内喷⼊雾化⽔,通过⽔雾的蒸发吸热,使烟⽓降
温。喷⽔降温在降低烟⽓温度时,不会造成烟⽓量明显增加。但喷⽔降温存在腐蚀性问题,下游烟⽓管道、风机、吸附塔等设施需提⾼防腐等级,同时烟⽓中⽔含量增加会降低氮氧化物去除效果[2]。
———余热利⽤。将烧结机⾼温段的烟⽓引⾄余热锅炉进⾏热交换产⽣蒸汽,蒸汽并⼊全⼚蒸汽管⽹,或供给汽轮发电机组发电,经过换热后的烟⽓再与烧结机低温段烟⽓混合,保证进⼊活性焦烟⽓净化系统的烟⽓温度在140℃以下。余热利⽤⼯艺在控制烟⽓温度的同时,可有效的回收烟⽓中的热量,如产⽣的蒸汽⽤于发电,发电量约为2~3kW˙h/t烧结矿,该⼯艺降低了企业的⽣产成本,符合节能减排的发展趋势。
———烟⽓内循环⼯艺。烟⽓内循环⼯艺是将烧结机机尾⾼含氧量的⾼温度烟⽓和烧结机头部局部⾼
含氧量低温烟⽓混合,经除尘处理后通过引风机重新返回烧结料⾯再次利⽤的⼯艺。烟⽓内循环⼯艺重新利⽤⾼温段烟⽓显热,降低烧结燃料消耗,达到降低外排烟⽓温度的⽬的。该⼯艺在控制烧结烟⽓温度的同时还可实现:⼤幅减少烧结烟⽓的外排总量;⼤幅度降低烧结烟⽓处理设施(含污染物质脱除装置)的投资和运⾏费⽤;降低单位产品的有害物质排放量;提⾼热利⽤率,降低固体燃料消耗等。
3.2超温应对措施
⼀旦活性焦床层出现超温,需要采取的措施:关闭吸附塔烟⽓进、出⼝阀门,并打开保护氮⽓,使吸附塔内充满氮⽓并维持塔内微正压(0~200Pa之间)。暂停未超温吸附塔物料循环,加⼤发⽣超温的吸附塔的物料循环,密切注意吸附塔内温度和进出⽓温度变化趋势,如升温速度明显降低或温度不再上涨,则维持吸附塔物料循环。⼀直维持通氮⽓直⾄吸附塔塔内所有活性焦完成⼀个循环且塔内各点温度回归正常值后,恢复正常运⾏。如开启保护氮⽓并加⼤物料循环后,焦层升温速度⽆明显变化升温仍超过0.2℃/min,则需对超温床层进⾏间歇喷⽔降温,喷⽔时间不超过2h。停⽌降温⽔后,重新开启吸附塔保护氮⽓。如超温床层温度在300℃以上或塔壁出现穿孔,能观察到明⽕的情况下,停⽌吸附塔物料循环,根据超温部位所在位置,现场在塔壁开孔,从消防栓引⽔⾄开孔处直接喷淋降温。以上措施为吸附塔活性焦床层超温应对措施,⼀般来说,开启保护氮⽓并加⼤物料循环可有效降低活性焦床层温度,喷⽔降温为应急保护性措施。
4结语
控制活性焦床层温度,避免出现超温⼯况是活性焦⼯艺运⾏过程中需要重点关注的问题。为避免出现超温⼯况,活性焦烟⽓净化系统在设计时,应优化吸附塔结构设计避免形成物料流动死⾓。运⾏过程中应严格控制⼊塔烟⽓温度在140℃以下,可有效的预防活性焦床层超温。烟⽓温度控制措施选取时,余热利⽤和烟⽓内循环⼯艺为主要措施,兑⼊冷空⽓降温和喷⽔降温措施为辅助措施。⼀旦活性焦床层出现超温,需及时开启保护氮⽓并加⼤物料循环。如塔内温度持续升⾼,需向吸附塔内喷⽔,以降低活性焦床层温度。只有综合采取以上措施,才能避免出现超温⼯况,保证活性焦⼯艺系统稳定运⾏。
原标题:活性焦烟⽓净化⼯艺超温分析及控制措施

本文发布于:2024-09-22 09:41:24,感谢您对本站的认可!

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