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重庆贤达玻璃钢制品有限公司
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脱硫泵中的应用脱硫浆液循环泵是脱硫系统中继换热器、增压风机后的大型设备，通常采用离心式，它直接从塔底部抽取浆液进行循环，是脱硫工艺中流量、使用条件为苛刻的泵，腐蚀和磨蚀常常导致其失效。其特性主要有：(1)强磨蚀性脱硫塔底部的浆液含有大量的固体颗粒，主要是飞灰、脱硫介质颗粒，粒度一般为0～400µm、90%以上为20～60µm、浓度为5%～28%(质量比)、这些固体颗粒(特别是Al2O3、SiO2颗粒)具有很强的磨蚀性(2)强腐蚀性在典型的石灰石(石灰)-石膏法脱硫工艺中，一般塔底浆液的pH值为5～6，加入脱硫剂后pH值可达6～8.5(循环泵浆液的pH值与脱硫塔的运行条件和脱硫剂的加入点有关);Cl-可富集**过80000mg/L，在低pH值的条件下，将产生强烈的腐蚀性。(3)气蚀性在脱硫系统中，循环泵输送的浆液中往往含有一定量的气体。实际上，离心循环泵输送的浆液为气固液多相流，固相对泵性能的影响是连续的、均匀的，而气相对泵的影响远比固相复杂且更难预测。当泵输送的液体中含有气体时泵的流量、扬程、效率均有所下降，含气量越大，效率下降越快。随着含气量的增加，泵出现额外的噪声振动，可导致泵轴、轴承及密封的损坏。泵吸入口处和叶片背面等处聚集气体会导致流阻阻力增大甚至断流，继而使工况恶化，必须气蚀量增加，气体密度小，比容大，可压缩性大，流变性强，离心力小，转换能量性能差是引起泵工况恶化的主要原因。试验表明，当液体中的气量(体积比)达到3%左右时，泵的性能将出现徒降，当入口气体达20%～30%时，泵完全断流。离心泵允许含气量(体积比)极限小于5%。高分子复合材料现场应用的主要优点是：常温操作，避免由于焊补等传统工艺引起的热应力变形，也避免了对零部件的二次损伤等;另外施工过程简单，修复工艺可现场操作或设备局部拆装修复;铭泽环保材料的可塑性好，本身具有较好的耐磨性及抗冲刷能力，是解决该类问题理想的应用技术。造成塔堵，主要是硫堵和盐堵，究其原因，主要有以下几个方面(1)进塔气体质量差，气体夹带的煤灰、和其它杂质等，长时间积累在填料上，形成塔阻力上升，产生塔堵。(2)脱硫吸收和析硫反应，80%是在脱硫塔内进行的，塔内析出的硫，不能及时随脱硫液带出塔外，较容易粘结在填料表面，导致气体偏流，时间久了，形成堵塔。(3)溶液循环量小，形成脱硫塔，喷淋密度降低，一般要求喷淋密度在35-50立方米/㎡h，喷淋密度小，易使塔内填料形成干区，气液接触不好，脱硫效率下降，时间一长，就会形成局部堵塞，气液偏流，塔阻上升，造成塔堵。(4)脱硫系统设备存在问题，一是脱硫塔填料选择不当，脱硫塔气液分布器、再分布器及除沫器结构不合理或安装出现偏差。脱硫塔在检修时，仅将塔内填料扒出清洗，而未将堵塞在除沫器和驼峰板的两驼降之间的碎填料和积硫及时清理出去，造成除沫器和驼峰板的降液孔不畅通，以致开车后，形成气体偏流，塔阻上升。二是溶液再生有问题，硫浮选效果差，悬浮硫上升，脱硫效率下降。主要表现在，再生设备不配套，氧化再生槽设计上存在缺陷。氧化再生槽内无分布板，如西华某公司年产4.5万吨合成氨能力，氧化再生槽为￠8000/9000/10000，高9米，可谓不小，但槽内却无分布板(至少应有1层)。有的厂氧化再生槽分布板孔径过大，一般分布板孔径为8-15㎜，孔距20-25㎜。空气自吸式喷射器选用及安装不合理，吸空气量小，再生空气量不够，一般吹风强度在50-80立方米/㎡h。空气自吸式喷射器尾管距再生槽底距离过大，一般尾管距槽底距离为600㎜，不**过800㎜，距离过大，易形成槽内死区过多，影响再生效果，如西华某公司，新乡某公司，其空气自吸式喷射器尾管距槽底均在1500㎜以上。空气自吸式喷射器在安装过程中，要求喷嘴、吸气管、收缩管及混合管中心轴线要一致，同心度≦1.0㎜。(5)操作和管理不到位。操作中脱硫液温度过高,一般温度控制在38-42℃为宜,**过45℃则气泡易碎,单质硫浮选不好,生成副盐多,一般副盐三项(Na2S2O3\Na2SO4\NaCNS)之总和应小于250g/L。副反应增多，易析出结晶，形成盐堵，发生盐堵后，不仅使塔阻力上升，而重要的是引起设备严重腐蚀。发生盐堵后，再好的催化剂也是无能为力的，即使东狮牌888催化剂也只能对清洗硫堵有效果;氧化再生槽浮选出的硫泡不能及时溢流出去而在液面上停留时间过长，硫泡破碎后下降，形成溶液悬浮硫上升，由脱硫泵带至塔内，沉积在填料上，时间久了形成硫堵;溶液循环量不能保证稳定，调节过频，遇到减量时，可从溶液组份上来作些调整;吹风强度在经过操作摸索后，可稳定在量，一般不宜作过多调节，否则会影响单质硫的浮选，导致再生效果不佳。(6)催化剂选用不当，劣质催化剂价格虽较低，但在应用过程中，在塔内析出的单质硫不能及时随溶液带出去，时间久了，形成堵塔，严重时影响生产。石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前火电行业应用为广泛、技术成熟的烟气脱硫技术之一，以石灰石为脱硫吸收剂，副产品为石膏。但在实际运行中脱硫塔塔壁会出现结垢现象，脱落后的垢层分布在脱硫塔底部，会堵塞石膏排出泵入口滤网、循环浆液泵入口滤网、吸收塔底部排放口。而未脱落的垢层则仍依附在脱硫塔塔壁，会对检修工作带来安全隐患。脱硫塔内壁结垢主要表现在在吸收塔内壁及构件上形成一层质地坚硬、光滑、紧密的黑色结垢。对脱硫塔的运行带来巨大的影响。1.在脱硫塔内壁及构件上发生结垢现象，会导致构件弯曲变形、脱落，降低使用寿命，增加检修工作量。2.在管道内壁结垢，会造成管道堵塞。质地较硬的结垢体加速管道磨损及堵塞，降低设备的使用寿命，增加检修工作量。3.质地坚硬的结垢层散落在脱硫塔底部，造成脱硫塔石膏排出泵入口滤网堵塞，造成脱水系统无常连续投运，导致脱硫塔石膏浆液密度升高，生成的副产品石膏无法回收利用。4.脱硫塔内壁的结构层脱落时，会损坏防腐涂层，加速设备的腐蚀速度，造成设备塔体渗漏。而且结构层质地坚硬，脱落时砸向吸收塔内的氧化风管、支架等构件，会造成设备损坏。5.小的结垢层碎片会通过浆液循环泵输送至浆液喷淋层，在此过程中会加速浆液循环泵叶轮的磨损，造成喷嘴堵塞、脱落等。解决措施：1.控制石膏浆液密度及停留时间，确保石膏浆液过饱和度控制在110%-130%之间，避免过饱和的石膏浆液长时间在脱硫塔内停留，避免结垢。2.控制石膏浆液PH值在一定范围内平稳运行。3.提高脱硫塔内壁的表面光滑度。以上是常规大家都知道的方法，那么结垢有没有好的方法呢，今天介绍一个新技术1、增加成垢化合物的溶解度脱硫阻垢剂中的**酸和聚电解质溶于水后发生电离，生成带负电荷的分子链，与Ca2+、Mg2+等形成稳定络合物，从而增加CaSO4在水中的溶解度。2、晶格畸变论CaSO4结晶是严格按照顺序进行的，脱硫阻垢剂成分中的**酸，会吸附到晶体活性增长点与Ca2+螯合，抑制晶格按顺序增长，使晶格歪曲，难长大。另外**表面活剂分子被卷入晶格生长，晶格发生错位，形成一些空洞，使得垢变软。3、静电斥力作用聚电解质溶于水后发生电离，有强烈的吸附性，会吸附CaSO4小晶体、粉尘、泥沙等，改变粒子表面电荷分布，形成双电层，阻碍CaSO4小晶体碰撞形成大晶体，也阻碍和金属传热面碰撞形成垢层。三、工艺优势 1、烟气系统来自锻钢烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔。脱硫塔以空塔喷淋结构。设计空速小（4.0m/s），塔压力降小（≤600Pa），脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体，烟气升至塔**进入烟囱排入大气。脱硫塔制作完毕喷砂处理后，环氧树脂防腐6遍，塔内部件主要是喷嘴和防雾器，均为304不锈钢材质。当脱硫泵出现故障时，脱硫暂停反应，烟气可通过烟囱排入大气。2、脱硫塔SO2吸收系统烟气进入脱硫塔向上升起与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤，气液充分接触吸收SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋，由于喷嘴的雾化作用，分裂成无数小直径的液滴，其总表面积增大数千倍，使气液得以充分接触，气液相接触面积越大，两相传质热反应，效率越高。因此化工生产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构，起到高效、节能、造价低等优点。脱硫塔内碱液雾化吸收SO2及粉尘，生成Na2SO3，同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH) 2反应，再生出钠离子并补入Na2SO3（或NaOH），经循环脱硫泵打入脱硫循环吸收SO2。在脱硫塔**部装有除雾器，经除雾器折流板碰冲作用，烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。除雾器设置定期冲洗装置，防止除雾器堵塞。3、脱硫产物处理脱硫产物终是石膏浆，具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好，经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质，影响石膏的质量，所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器，稠厚器增浓提固后，再排至渣场处理。4、关于二次污染的解决以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸收SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用，因钠钙双碱法能节省碱耗，又杜绝二次污染问题。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中，经固液分离，分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用，因此不会产生二次污染。5、方案的特点以NaOH(Na2CO3)脱硫，脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。钠基吸收液对SO2反应速度快，故有较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般≥90%。脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行成本。以空塔喷淋为脱硫塔结构，运行可靠性高，事故发生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。6、吸收SO2效率及主要影响因素PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脱硫效率高，同时PH值高，结垢几率小，避免吸收剂表面纯化。温度：温度低有利于气液传质，溶解SO2，但温度低影响反应速度，所以脱硫剂的温度不是一个独立的不变因素，取决于进气的烟气温度。石灰粒度及纯度：要求石灰纯度≥95%，粒度控制Pc200~300目内。液浆浓度：控制在10~15%。