ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２１.０２.００１
冯立波１ꎬ罗钟高２
(１ 浙江天地环保科技股份有限公司ꎬ杭州３１１１２１ꎻ
蒸汽吹灰器２ 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司ꎬ杭州３１００１２)
摘㊀要：随着燃煤电厂的发展ꎬ烟气中粉尘等污染物排放量将会相应增加ꎬ此造成的大气污染问题也日渐严重ꎮ面对我国以煤炭为主能源品种消费结构和日益艰巨的环保压力ꎬ国内燃煤电厂相继实施了超低排放项目ꎬ对全国的生态环境保护有着重要的意义ꎮ文中以某燃煤电厂超低排放项目为例ꎬ对吸收塔喷淋层及其支撑梁的布置进行了一定的阐述ꎮ
关键词：燃煤电厂ꎻ超低排放ꎻ喷淋层
中图分类号:Ｘ７０１㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２１)０２－０００１－０３
ＳｔｕｄｙｏｎＡｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆＳｐｒｉｎｋｌｅｒＬａｙｅｒａｎｄＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＢｅａｍｓｏｆＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＴｏｗｅｒｉｎＵｌｔｒａ－ｌｏｗＥｍｉｓｓｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔｏｆ
Ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓ
ＦＥＮＧＬｉ－ｂｏ１ꎬＬＵＯＺｈｏｎｇ－ｇａｏ２
连续供墨(１.ＺｈｅｊｉａｎｇＴｉａｎｄｉＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１１１２１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｈｉｎａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＺｈｅｊｉａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１００１２ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓꎬｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｄｕｓｔａｎｄｏｔｈｅｒｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎｔｈｅｆｌｕｅｇａｓｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙꎬａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｉｓｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｓｅｒｉｏｕｓ.Ｆａｃｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏａｌ－ｂａｓｅｄｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉ
ｎｇｌｙａｒｄｕｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅꎬｄｏｍｅｓｔｉｃｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｈａｖｅｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｌｙｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｕｌｔｒａ－ｌｏｗｅｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｓꎬｗｈｉｃｈａｒｅｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔａｋｅｓｔｈｅｕｌｔｒａ－ｌｏｗｅｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆａｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｔｏｗｅｒｓｐｒａｙｌａｙｅｒａｎｄｉｔｓｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｂｅａｍｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔꎻｕｌｔｒａ－ｌｏｗｅｍｉｓｓｉｏｎꎻｓｐｒａｙｌａｙｅｒ
０㊀引㊀言
真空吸笔收稿日期:２０２０－１２－２０㊀㊀修订日期:２０２１－０１－１８作者简介：冯立波(１９８０－)男ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎬ从事发
电厂热动环保专业技术工作ꎮ
随着我国大气污染状况的日益严重ꎬ普通民
众对于 雾霾 天气的日益关注ꎬ节能减排日益成为国计民生的头等大事ꎮ在传统煤烟型污染尚未得到全面控制的情况下ꎬ以臭氧㊁细颗粒物(ＰＭ２ ５)和酸雨为特征的区域性复合型大气污染
日益突出ꎬ区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多ꎬ严重制约社会经济的可持续发展ꎬ威胁人民众身体健康ꎮ燃煤机组烟气超低排放项目的应用将使燃煤电厂的排放与天然气机组相当ꎬ成为高标准的清洁电厂ꎮ在燃煤电厂超低排放项目中ꎬ脱硫系统中吸收塔喷淋层的布置对脱硫效率会产生较大的影响ꎬ文中将以某燃煤电厂超低排放项目为例ꎬ对吸收塔喷淋层的布 １
２０２１年第２期(总第２７８期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀穿越之取液系统油雾>无水氯化镁
置进行一定的研究分析ꎮ
１㊀吸收塔喷淋层简介
吸收塔浆液喷淋层由喷淋管道和喷嘴组成ꎬ喷淋层的设计需根据喷淋浆液量进行合理布置ꎬ使烟气流向均匀ꎬ确保了石灰石浆液与烟气充分接触和反应ꎬ从而保证在适当的液气比下可靠地达到所要求的脱硫效率ꎮ吸收塔喷淋层能使浆液在吸收塔内均匀分布ꎬ流经每个喷淋层的流量将相等ꎮ对喷嘴进行合理布置ꎬ可使吸收塔断面上几乎完全均匀地进行喷淋ꎮ喷淋管道材质一般采用玻璃钢管ꎬ用玻璃纤维及其制 品作为增强材料ꎬ以合成树脂作为基体材料的一种复合性材料ꎬ喷嘴一般采用碳化硅材质ꎮ
车辆调度
２㊀吸收塔喷淋层布置
以某燃煤电厂超低排放项目为例ꎬ该项目每台吸收塔配置有五台吸收塔浆液循环泵ꎬ各自对应吸收塔的五组喷淋层ꎮ吸收塔喷淋层间距２.２ｍꎬ每组吸收塔喷淋层设置１９２个材质为ＳｉＣ的９０ʎ切向空心锥喷嘴ꎬ喷淋管道材质采用ＦＲＰꎮ喷嘴均匀布置ꎬ保证了喷出的浆液覆盖整个吸收塔截面ꎮ
合理布置喷淋层对燃煤电厂超低排放脱硫系统的脱硫效率有着重要的影响ꎮ喷嘴的布置在满足喷嘴的性能情况下ꎬ使喷嘴密度和覆盖率与吸收塔内烟气流速分布相对应ꎮ设计过程中在喷淋层数不变的情况下ꎬ一般通过增大喷淋密度来增加吸收塔的液气比以提高脱硫效率ꎮ随着吸收塔直径的增加ꎬ烟气分布均匀性降低ꎬ靠近吸收塔壁部分ꎬ浆液喷淋量和喷嘴的覆盖率明显低于吸收塔中其它区域ꎮ对于空塔喷淋ꎬ塔壁部分的烟气流速远远大于其余部分ꎬ很容易造成烟气偏流[１]ꎮ脱硫吸收塔内部的喷淋层由喷淋管和喷嘴组成ꎬ喷淋管厚度根据设计需要对不同管径的喷淋管采用不同的壁厚ꎬ避免了喷淋层弯曲变形的产生ꎮ喷淋管能使浆液在吸收塔内分布均匀ꎬ喷嘴的覆盖范围及布置密度ꎬ基本上能够保证喷
淋吸收覆盖率ꎬ足够达到喷淋吸收的效果ꎬ在脱硫塔内的每一个角落都会有喷淋液的均匀喷洒ꎮ本超低排放项目中ꎬ喷嘴型式采用空心喷嘴的布置ꎬ喷淋层布置的高覆盖率确保了二氧化硫尽可能多的被吸收ꎬ通过对喷嘴的合理布置ꎬ保证了喷淋浆液和上升烟气的均匀逆流接触并进行充分反应ꎮ
吸收塔直径为１６.５ｍꎬ每层喷淋层流量７６００ｍ３/ｈꎬ每层喷淋层布置１９２个９０ʎ空心锥喷嘴ꎬ喷嘴的布置确保浆液覆盖率约为３００％ꎬ每层喷淋层的喷淋管内介质设计流速一般在１.５~３ｍ/ｓ范围之间ꎮ在第一层与第二层喷淋层㊁第三层与第四层喷淋层之间设置增效环ꎬ该增效
环有效弥补了脱硫吸收塔内的喷淋层布置缺陷ꎬ改善塔内的烟气分布ꎬ基本消除吸收塔内的烟气旁路现象ꎬ使烟气都能经过吸收塔内的最佳喷淋覆盖区域ꎬ改善了气液接触的效果ꎮ根据喷嘴喷射角度和浆液流量压力等参数计算控制浆液喷射到塔壁处的喷射强度ꎬ在确保脱硫效率的前提下使边缘喷嘴到塔壁的间距保持在一定距离ꎬ一般边缘喷嘴中心线距离塔壁控制在８６３ｍｍ左右ꎬ以避免边缘喷嘴对塔壁的防腐进行冲刷破坏ꎮ
喷嘴是脱硫系统中的关键部件之一ꎬ其雾化性能对脱硫效率有着重要的影响ꎮ为了保证浆液雾滴充分均匀地分布在整个吸收塔断面上ꎬ喷淋层管道上布置有足够数量合适的喷嘴ꎮ喷嘴的密度是由喷淋层的喷淋重叠率确定的[２]ꎮ脱硫系
统采用的喷嘴根据液流在喷嘴内的运行方向以及雾化形成的形状ꎬ可分为切向压力雾化喷嘴㊁轴向压力雾化喷嘴和螺旋型压力雾化喷嘴ꎮ切向喷嘴是一种将浆液沿切线方向引入ꎬ与入口成９０ʎ排出的喷淋装置ꎮ切向喷嘴成中空圆锥ꎬ喷出的雾滴形成一个环状ꎮ轴向喷嘴能产生实心圆锥喷流ꎬ入口与出口在一条直线上ꎬ内部设有微调片ꎮ
２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年第２期(总第２７８期)
与切向喷嘴相比ꎬ在压降相同时ꎬ液滴的粒度更小ꎮ螺旋喷嘴能产生一系列中空的螺旋喷流ꎬ入口与出口在一条直线上ꎬ内部成不断缩小的螺旋形ꎬ在喷嘴下方１ｍ处的横截面上ꎬ喷射模式成一个或多个同心环在同等压力下ꎬ液体流量更大[３]ꎮ在本超低排放项目中ꎬ采用３英寸９０ʎ切
向压力雾化喷嘴ꎬ中间喷嘴设置１４８个ꎬ每２个中间喷嘴间距控制在１０６０ｍｍ以内ꎬ周边喷嘴设置４４个ꎬ在直径为１４７７４ｍｍ的圆周上进行均匀布置ꎬ各中心喷嘴与边缘喷嘴的喷淋区域之间留有了足够的重叠区域ꎬ该密集布置的喷嘴保证了烟气与浆液充分接触ꎬ提高了脱硫剂利用率ꎬ进而保证了脱硫系统整体运行脱硫效率ꎮ
３㊀吸收塔喷淋层支撑梁布置
常规吸收塔喷淋层通常采用搁置的方式固定在支撑钢梁顶部ꎬ靠近钢梁附近的喷嘴喷出的浆液会喷射到钢梁顶面或侧面ꎬ造成对钢梁表面的冲刷磨损ꎬ时间一长会磨穿钢梁防腐层从而进一步造成对钢梁本体的腐蚀ꎬ对吸收塔的可靠运行造成严重的安全隐患ꎮ为避免喷淋浆液对梁的冲刷ꎬ本超低排放项目中ꎬ喷淋层支撑梁顶距喷淋管中心线为１２００ｍｍꎬ喷淋管通过多个Ｕ型合金抱箍悬挂固定在支撑钢梁底部的方式ꎬ这样从根本上杜绝了喷嘴喷出的浆液对支撑钢梁的冲刷ꎬ避免了喷淋浆液对支撑钢梁本体的腐蚀ꎬ从而确保了吸收塔的安全可靠运行ꎮ
４㊀结束语
随着环境污染问题的日益突出ꎬ国家对燃煤机组二氧化硫等排放指标提出了更高要求ꎮ燃煤电厂超低排放技术的广泛运用将进一步提高我国以煤炭为主的能源结构的清洁化水平ꎬ而且也为燃煤电厂的生存与发展提供了一种新思路ꎮ燃煤电厂超低排放项目脱硫系统的喷淋层布置直接影响到二氧化硫排放指标的控制ꎬ合理布置喷淋层对吸收塔的安全经济稳定运行起到了至关重要的作用ꎮ文中主要以某超低排放项目喷淋层的布置为例ꎬ对喷淋层的布置进行了一定的应用分析ꎬ对以后超低排放项目脱硫系统喷淋层布置提供了一定的借鉴作用ꎮ
参考文献
[１]㊀陈文通.石灰石－石膏湿法脱硫效率分析及系统优化[Ｊ].设备管理与维修ꎬ２０１５ꎬ９:９０－９２. [２]㊀谭学谦.超大型机组湿法脱硫吸收塔喷淋系统设计优化[Ｊ].南方能源建设ꎬ２０１５ꎬ２:９８－１０４. [３]㊀张彦军.石灰石－石膏湿法烟气脱硫吸收塔参数优化研究[Ｄ].石家庄：河北科技大学ꎬ２０１７.
３
２０２１年第２期(总第２７８期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议