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側入式攪拌設計原則在石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝中,石灰石漿液在吸收塔內對煙氣進(jìn)行逆流洗滌,經(jīng)霧化噴嘴噴出的石 灰石漿液滴與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行反應,生成可溶性 亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣,并以小顆粒狀流人到漿液池中,氧化風(fēng)機把氧化空氣噴人漿液池中,在攪拌器的作用下,使亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣幾乎全部強制氧化生成 石膏結晶。用石膏排出泵將漿液排出,送往石膏旋流 器,進(jìn)行濃縮及顆粒分級,稀的溢流液返回吸收塔及部 分進(jìn)入廢水處理系統外排,濃縮的底流流向真空皮帶機進(jìn)行石膏脫水。
在吸收塔內有幾個(gè)重要的部件,其中位于漿池部位的側進(jìn)式吸收塔攪拌器是維持濕法煙氣脫硫系統正常運 行的重要部件。 安裝攪拌器的作用是:①防止固體顆粒在漿液池中沉淀,確保漿液能夠均勻地輸送到下一個(gè)工藝過(guò)程中去。②加強氧化空氣的擴散,促進(jìn)亞硫酸鈣的氧化、石 膏晶體的成長(cháng)和石灰石的溶解。如果吸收塔攪拌器的選擇和設置不當,將會(huì )使亞硫酸鈣氧化不充分,石灰石利用率低,嚴重影響脫硫效率及所生成的石膏品質(zhì);另一方面,攪拌器攪拌不均勻,造成罐底的局部沉積,特別是泵人口處的沉積,容易造成泵的氣蝕,高濃度的漿液 可能進(jìn)入泵中,造成泵的損壞。 綜上所述,吸收塔攪拌器是煙氣脫硫系統的重要設備,攪拌器的設計和布置將影響脫硫系統的性能參數和運行可靠性。因此,合理的選擇和布置吸收塔攪拌器具有重要意義?,F將2 X200MW機組煙氣脫硫的吸收塔設計中涉及到的攪拌器的選擇和布置問(wèn)題作一介紹,加以總結歸納,以供參考。 二、攪拌器的工作原理 攪拌可分為機械攪拌、氣體攪拌和液體攪拌。吸收塔攪拌器是螺旋槳式的,屬于機械攪拌的一種。從電動(dòng) 機向攪拌軸伸人端看,攪拌器順時(shí)針旋轉,攪拌器在轉 動(dòng)過(guò)程中,對流體的推力是向前的。由于螺旋槳葉的推 動(dòng),使液體產(chǎn)生三個(gè)基本流:軸向流、旋轉流和湍流。由于液體的螺旋作用,螺旋型高速液流使低速流動(dòng)區域 的液體被攜帶進(jìn)人高速液流區,從而起到混合作用。同 時(shí)由于螺旋槳式攪拌器除有軸向推力形成軸向流以外, 還有法向力形成的非軸向流,因而造成液體的上下翻騰,使漿液池達到混合均勻的同時(shí)也兼有阻止罐底沉積 物堆積的作用。 三、攪拌器的性能參數 了解一些攪拌器的性能參數的確定方法,對吸收塔的設計很有幫助。 煙氣脫硫(FGD)系統采用兩爐一塔方式,吸收塔的直徑為15.76m,液面高為10.85m,氧化風(fēng)的流量為6064m3/h,沿塔四周分布4臺攪拌器。吸收塔漿液的 物理參數:工作溫度為5(TC,漿液密度為1.08,黏度 為 1. 0 mPa?s。 (1)攪拌器吐出量螺旋槳式攪拌器的主要性能參數為攪拌器的吐出量,可由下式確定,即 Q=KnD3 式中Q——螺旋槳產(chǎn)生的液體吐出量,單位為m3/h; n 螺旋楽轉速,單位為r/min; K~系數; D——槳葉直徑,單位為m。 (2)攪拌器的電耗P = kpn D5 式中P——漿液的密度,單位為kg/m3; A—系數。 其余參數含義同上。 綜上所述,攪拌器的性能參數在漿液性質(zhì)一定的情況下,主要由攪拌器的螺旋槳轉速、槳葉直徑?jīng)Q定。 四、攪拌器材料的選擇 吸收塔漿液的pH值合理的工作范圍為5. 0?5. 4, 呈酸性,漿液中還含有CaC03等固體顆粒,而且漿液中 含有大量的氯離子,可達2%,%u6E29度較高,所以攪拌器的 材料應選用耐磨、耐腐蝕的材料,軸(轉子)和輪轂一 般選擇1.4529材料(合金鋼),由于葉輪的轉速大,所 以葉輪材料需要有更好的耐磨性,如可在葉輪端部焊接 一塊金屬,增加抗磨性。 五、軸封 吸收塔攪拌器是側進(jìn)式安裝,必須要有防止工藝漿 液泄漏的密封裝置來(lái)防止軸承損壞。有些采用帶密封水填料密封,系統復雜,而且增加了工藝水的消耗量,有 些采用塔內#架液自密封的機械密封。2 X 200MW工程即 采用塔內漿液自密封的攪拌器,使用效果很好。 軸封的材料一般采用石墨,密封面采用碳化硅,靠 近漿液部分采用1.4529材料。 對于吸收塔側裝式攪拌器,現在都能夠在不排漿液 的情況下進(jìn)行塔外裝置的維修,通常是把軸抽出一小段,通過(guò)密封軸環(huán)堵住軸與法蘭之間的間隙。對于側裝 式攪拌器實(shí)現以上功能而不泄漏是特別重要的,是考察 攪拌器的一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。 六、攪拌器的布置及安裝設計 吸收塔攪拌器在空間上的布置對于漿液中固體顆粒 均勻分布、防止固體物堆積具有決定性的作用。 經(jīng)過(guò)多套脫硫裝置的考察及設計,總結出在縱向上基本為倍的槳葉直徑,攪拌器深人塔內長(cháng)度基 本為槳葉直徑的一半。在周向上,均勻布置,使得每個(gè) 攪拌器攪拌相同體積的流體,流場(chǎng)之間不產(chǎn)生干擾。在 吸收塔底部還有三個(gè)直徑lm左右的循環(huán)泵人口和兩個(gè)石膏排出泵人口,考慮泵人口的影響,適當調整攪拌器的分布。在單個(gè)攪拌器的設置上,每個(gè)攪拌器都有一個(gè)徑向角度和水平角度,在徑向上偏離直徑方向約4。~12 |