1目 錄1 緒論 ......................................................................................................................................................12 總體方案論證 ....................................................................................................................................23.脫硫塔總體設計 ...............................................................................................................................33.1 脫硫塔結構組成 ..........................................................................................................................43.2 脫硫塔主要結構參數(shù)確定 ........................................................................................................43.2.1 漿液高(a) .................................................................................................................................43.2.2煙氣進口底部至漿液面距離(c) .........................................................................................53.2.3 煙氣進出口高度 ......................................................................................................................53.2.4 煙氣進口中心至第二層噴漿管距離(b) ..........................................................................53.2.5 最上層噴漿管至第一段除霧器高差(d) ..........................................................................53.2.6 除霧器沖洗水噴頭距除霧器間距( f ) ..........................................................................53.2.7 攪拌器設置高度(h) ...............................................................................................................54 噴漿部分設計 ....................................................................................................................................74.1 噴漿管的設計 ...............................................................................................................................74.2 噴頭的選擇 ....................................................................................................................................74.3 噴漿管的支承 ...............................................................................................................................85 除霧部分 .............................................................................................................................................95.1 除霧器 .............................................................................................................................................95.2 對除霧器的要求 ..........................................................................................................................95.3 除霧器的形式 ...............................................................................................................................86 防腐 ....................................................................................................................................................117 制作 ....................................................................................................................................................127.1 底板的預制 ..................................................................................................................................127.2 壁板的預制 ..................................................................................................................................137.3 頂板預制 ......................................................................................................................................147.4 構件預制 ......................................................................................................................................148 安裝 ....................................................................................................................................................158.1 大型機組吸收塔概況 ...............................................................................................................158.2 安裝工序 ......................................................................................................................................158.3 基礎劃線、底板梁及底板安裝 .............................................................................................158.4 吸收塔壁板及加強筋的安裝 ..................................................................................................158.5 變徑段的安裝 .............................................................................................................................17結論 ........................................................................................................................................................18參考文獻 ...............................................................................................................................................19致 謝 ....................................................................................................................................................20附 錄 ...............................................................................................................................................21脫硫吸收塔設計2脫硫塔設計摘 要:考慮到對煤種及鍋爐負荷的適應性、運行與維修的方便性、吸收劑的廉價性和來源廣范性、副產品具有的綜合利用價值性 (即使拋棄擱置也無二次污染)，在比較了幾種不同工藝的特性以及它們中國的實際應用情況之后，本文選擇了順應吸收塔發(fā)展潮流的噴淋塔作為設計對象來實現(xiàn)石灰石－石膏濕法煙氣脫硫。這套工藝采用了脫硫、除塵和就地強制氧化同時完成的高性能化組合塔型。設計塔內煙氣的流速為3 m/s ，液氣比為18 L/m3，鈣硫比為1.04。噴淋塔主體、除霧器和再噴淋層依次垂直布置，這樣塔的整體布局將會更加緊湊，占地面積較小。對于脫硫產物石膏,則采取了回收與拋棄兼容的處理方法。塔內脫硫工作流程為：經釋熱降溫后的煙氣自下而上的進入吸收塔的逆流段，與依靠重力降落的高密度循環(huán)噴淋液滴進行高效接觸，氣液兩相在空間完成傳質和吸收的過程。然后潔凈的煙氣經過除霧器的除霧和再熱器的加熱后從煙囪中被釋放到大氣當中去。吸收漿液在塔下部的氧化槽中被氧化成石膏漿液，然后進入石膏濃縮脫水系統(tǒng)。關鍵詞：濕法煙氣脫硫，脫硫塔，石灰石－石膏法Design of desulfurize towerAbstract:Considering the adaptability to coal type and loads, the convenience of operation and maintenance, the relatively cheap and easy-obtaining absorbent,the comprehensive utilization of by-product (no secondary pollution, even abandoned 3gypsum), after comparing different technical process features and the application situation in China, the spray scrubber, which is the developing trend of absorption tower, is designed for CaCO3-CaCO4 wet flue gas desulfurization in this paper. The technology uses the high-performance integral spray scrubber, in which the function of desulfurization, dedusting, and forced oxidation on the spot are possessed simultaneously. The designed velocity of flue gas in countercurrent section is 3m/s. The liquid/gas ratio is 18L/m3 and Ca/S ratio is 1.04.Spray tower, mist eliminator, reheater are arranged one on top of another vertically, therefore the tower area layout of it is more compact and the occupied land area is smaller. For the desulfurization products,gypsum, the treatment of part being recovered and part being abandoned was adopt. Working principle of it is that the flue gas flows upwards into the scrubber countercurrent section after heat being released and temperature being lowered, reacts with high-density circulating slurry drops downwards fallen by gravity, gas and slurry two phases finish the process mass transferring and absorption reaction. Then the clean flue gas passed through mist eliminator and reheater, and discharges to the lower oxidation sump, and then enters gypsum concentration and dehydration system.KEY WORDS: wet flue gas desulfurization(WFGD), desulfurize tower, limestone-gypsum technology脫硫吸收塔設計41 緒論隨著工業(yè)化進程的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，社會對能源的需求量越來越大，能源利用過程中的環(huán)境污染問題也日益嚴重。其中大氣污染是較為突出的方面。大氣污染物來源可概括為三大方面：1、燃料燃燒；2、工業(yè)生產過程；3、交通運輸。在我國大氣中 90%的 SO2來自煤炭的直接燃燒。二氧化硫大量排放使我國城市中二氧化硫污染程度不斷加重，某些城市大氣污染程度已達到發(fā)達國家五六十年代污染最為嚴重的程度。自 1999年初，國務院頒布了《關于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)的批復》我國煙氣脫硫技術有了很快的發(fā)展。二氧化硫控制技術根據(jù)不同的機理，可分為爐前脫硫、爐內脫硫和爐后脫硫。爐前脫硫一般指洗煤、選煤。意思是在煤投入爐內燃燒前給予控制，減少煤中的含硫量，從而減少二氧化硫排放。爐內脫硫是指在煤燃燒過程中脫硫，一般采取爐內噴鈣或其它堿性物質，將硫固定在煤渣中，達到控制二氧化硫的目的。爐后脫硫是指在硫燃燒變成二氧化硫后再從煙氣中脫除，也就是我們常說的煙氣脫硫。本次課題設計的目的和任務：了解整個 FGD裝置的運行原理，以及其核心部件脫硫塔的結構組成以及工作原理，同時也應該了解整個脫硫塔的加工制作以及安裝過程。在了解了吸收塔的組成以及工作原理之后，進行吸收塔圖紙的繪制。完成吸收塔總裝配圖，以及噴淋層，除霧器部裝圖。并針對此次設計編寫設計說明書。52 總體方案論證到目前為止國內的脫硫技術基本上是引進德國、美國、日本等先進技術。在脫硫效率、運行可靠性和成本方面有了很大的改進，運行可靠率可達 99%。煙氣脫硫的方法甚多，但根據(jù)物理及化學的基本原理，大體上可分為吸收法、吸附法、催化法三種。吸收法是凈化空氣中二氧化硫的最重要的、最廣泛的方法。吸收法通常是指應用液體吸收凈化空氣中的二氧化硫，因此吸收法煙氣脫硫也稱為濕法或濕式煙氣脫硫。濕法脫硫的優(yōu)點是脫硫效率高、設備小、投資省、易操作、易控制、操作穩(wěn)定、以及占地面積小。目前常見的濕法煙氣脫硫是石灰石/石灰-石膏法。其工業(yè)化裝置已有四十余年的歷史，經過多年的不斷改進發(fā)展與完善，目前已成為世界上技術最為成熟、應用最為廣泛的煙氣脫硫工藝。煙氣濕法脫硫是當今國際上 85%左右大型火電廠采用的工藝流程,吸收塔是火電廠濕法脫硫(FGD ) 的核心設備。其作用是將除塵后的煙氣中 SO2被石灰漿液吸收,經除霧器除霧后進入煙道。吸收 SO2后的漿液在塔體下部漿池內逐步氧化反應生成石膏作為商品外銷。該塔操作壓力不高(3kPa 左右) , 溫度不高(進氣溫度一般在140℃左右, 出口溫度小于 50℃) , 但直徑較大(一般配 30萬 kW機組, 其直徑約為Φ13m～Φ 14 m )。屬大型薄壁容器。本塔為氣液逆向反應的立式塔, 其大致結構如圖 1 所示。最底部為漿池，提供與煙氣中的二氧化硫反應所需的漿液，并在內氧化生成二水石膏，往上為噴淋層，其上的噴頭噴出漿池中的漿液與上升的煙氣反應吸收煙氣中的二氧化硫；噴淋層再上面則為除霧器，一般設置兩層，目的是吸收通過噴淋層后煙氣中的液滴和水霧；然后是出口煙道，進過吸收二氧化硫后的煙氣從出口煙道中排出。本次設計選擇石灰石濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的主要工藝流程：煙氣→擋板門→升壓風機→GGH→吸收塔→GGH→擋板門→煙囪.煙氣取自鍋爐引風機出口，經過煙道旁路擋板門進入濕法煙氣脫硫（FGD）裝置，煙氣經過脫硫升壓風機匯合進入煙氣換熱器（GGH） ，經過降溫后進入吸收塔。煙氣中的 SO2在吸收塔內與石灰石漿液吸收劑反應被除去，從吸收塔出來的清潔煙氣再進入煙氣換熱器升溫到 80℃后，排入鍋爐水平煙道，經煙囪排入大氣。當 FGD裝置停運時，旁路擋板門打開，增壓風機進出口擋板門關閉，煙氣從煙道進入煙囪直接排入大氣。脫硫吸收塔設計63.脫硫塔總體設計此次設計的煙氣參數(shù)如下：原煙氣量（吸收塔入口）：1191876Nm 3/h（標況、濕態(tài)、實際含氧）凈煙氣量（吸收塔出口）：1226109Nm 3/h（標況、濕態(tài)、實際含氧）氧化空氣量：1800Nm 3/h（標況、濕態(tài)）石灰石量：1750kg/h（CaCO 3含量 92%）脫硫石膏量：2891kg/h脫硫廢水量：3062kg/h工藝水耗量：33656kg/h3.1 脫硫塔結構組成圖 1　吸收塔示意圖脫硫吸收塔是 FGD裝置的核心裝置，由下而上依次由漿池，進口煙道，噴淋層，除霧層，以及出口煙道五大部分組成。漿池設置在吸收塔的最底部，提供噴淋層噴出霧化漿液以吸收煙氣中的 SO2，同時，吸收過 SO2的漿液落入漿池，經氧化生成石膏。進口煙道設在漿池上方，含有 SO2的煙氣經進口煙道進入吸收塔內部。噴淋層設置在吸收塔的中上部，每個噴淋層都是由一系列噴嘴組成，其作用是將循環(huán)漿液進行細化噴霧。一個噴淋層包括母管和支管，母管的側向支管成對排列，噴嘴就布置在其中。吸收塔內最上面的噴淋層上設有二級除霧器，他主要用于分離有煙氣攜帶的液滴。經噴淋層吸收 SO2，以及除霧器除去煙氣中的液滴以后，潔凈的煙氣從最上方7的出口煙道中排出。一般配 30萬 kW 機組直徑為 Φ15m Φ20m , 5 萬 kW 機組直徑約為 Φ6m～Φ7m 。本次設計為 30萬 kw，再綜合煙氣參數(shù)，此次設計塔筒直徑定為 16.5m。3.2 脫硫塔主要結構參數(shù)確定3.2.1 漿液高(a)漿池內漿液距離塔底的高度是由工藝專業(yè)根據(jù)液氣比需要的漿液循環(huán)量，以及吸收 SO2后的漿液在池內逐步氧化反應成石膏漿液所需停留時間而定,設計塔內煙氣的流速為 3 m/s ，液氣比為 18 L/m3，鈣硫比為 1.04，綜合以上參數(shù)，此次設計高度定為 11000mm。 3.2.2煙氣進口底部至漿液面距離(c)考慮漿液鼓入氧化空氣和攪拌時液位有所波動; 入口煙氣溫度較高、漿液溫度較低可對進口管底部有些降溫影響; 加之該區(qū)間需接進料接管, 一般定為800mm～1200mm 范圍為宜。 3.2.3 煙氣進出口高度根據(jù)工藝要求的進出口流速(一般為 12m/s～18m/s ) 而定進出口面積, 一般希望進氣在塔內能分布均勻些, 且煙道均呈方形, 故寬/高取得較大些, 即高度尺寸取得較小。但寬度亦不宜過大, 否則將會使殼體徑向開口太大而影響殼體的穩(wěn)定性。3.2.4 煙氣進口中心至第二層噴漿管距離(b)根據(jù)煙氣通過霧化區(qū)上升流速,反應時間算到第二層。層間高差(e)根據(jù)國外用離心式噴霧噴頭經驗,按 2m計。噴漿管一般設 4～5 層,個別廠有設 2層的(用實心錐狀霧化噴頭),這主要根據(jù)液/氣比所需漿液循環(huán)量和噴頭設置數(shù)量而定,而液/氣比又與要求脫硫率有關。 3.2.5 最上層噴漿管至第一段除霧器高差(d)根據(jù)噴漿后霧滴大小及煙氣上升流速考慮,一般在 3m～ 3. 5 m 左右。 3.2.6 除霧器沖洗水噴頭距除霧器間距( f )按 0.5m～0.6m 計,兩層除霧器之間還設有上下沖水的兩層水管,其間隔(A)應考慮到便于安裝維修。加上兩層波形除霧器高度,最底部上沖水管至最上部下沖水管總高差(g)約 3.4m～3.5m。以上尺寸適于平鋪波紋板式除霧器。如用菱形除霧器,其空間高度(g)將可降 1m左右。3.2.7 攪拌器設置高度(h) 離塔底部 1.5m～1.8m 處均布。綜上所述:只要定出煙氣進出口高度,則塔的有脫硫吸收塔設計8效高 H 和總高即可得到。關于結構方面，F(xiàn)GD 的吸收塔設計特點: ①直徑大,跨直徑的零部件多,如噴漿管,沖水管,支撐梁等;②開孔大(煙道進口寬度達塔直徑的 80%以上)。由此而產生的對設計要求剛度要好,有些部件的支撐、固定需作特殊設計。要求固定牢固,不能有顫動現(xiàn)象,否則易損壞防護層。94 噴漿部分設計噴漿部分是吸收塔功能最主要的部分,靠噴出的霧化漿液吸收煙氣中的 SO2（噴淋層見圖 2） 。圖 2 噴淋層4.1 噴漿管的設計噴漿管（圖 3）的作用是漿液通過分布在管子上的噴頭噴出霧狀液以吸收煙氣中的 SO2。要求管內外都需要耐磨蝕,管內同時要求耐漿液腐蝕,管表面要求耐漿液沖刷。噴漿管的設計,首先要考慮噴頭的布置,應保證塔內噴出漿液勻稱,避免疏密不均。噴頭的數(shù)量根據(jù)液/氣比需要的漿液量而定。為保證漿液與煙氣的接觸充分,一般噴漿管分成 4～5 層(極個別廠有用 2層的, 但用的是錐尾式單向噴頭)。噴漿管的材料,目前大致有兩種:玻璃鋼和鋼管內外襯橡膠。玻璃鋼重量輕,據(jù)了解國外支管都用柔性接頭, 而我國只能做插管手糊加強性連接,考慮此連接部受彎和噴漿時可能由顫抖現(xiàn)象而引起疲勞開裂(因為噴頭處壓力為 0.07MPa,噴頭質量有 8kg,支管呈懸臂梁狀態(tài)工作而且漿液流動也沒有柔性連接暢通)。圖 3 噴漿管4.2 噴頭的選擇 漿液本身要求噴頭能耐腐蝕。但由于噴嘴處壓力較高,流速較大,內部要求能耐磨蝕,表面要求能耐沖刷(因為有上層漿液噴下)。故噴頭材料要求全部用碳化硅(SiC) 制成。這種大流量的漩流霧化噴頭國內制造質量還達不到要求,國外已有專脫硫吸收塔設計10業(yè)工廠生產。該噴頭最上一層是單噴,下面 2～ 3 層均采用上下同時噴的形式,一般是上噴角度為 120℃,流量占該噴頭總量的 70 % ,下噴角度是 90°,流量占 30 % ,近塔壁的均用上下噴角為 90°的噴頭。這種噴頭有法蘭連接和絲扣連接,承插連接三種, 如噴漿管用 FRP 材料,則用后兩者的連接,如使用鋼管內外襯橡膠,則用后者的連接。 噴頭的布置根據(jù)所選的噴頭數(shù)量在塔內均勻布置,用噴灑角 90的噴頭,層間高差為 1. 7m 時,其平行間距在 1.3m左右。噴灑面積按 Φ1.8m 布滿塔的圓面積,如有空缺則個別噴頭間距可適當調整,在噴灑范圍內應有交叉,如間距經過小調整后仍填補不了空隙,則考慮噴頭數(shù)量是否需要增加,允許調整多少,涉及到液氣比、漿液的循環(huán)量,則需與工藝專業(yè)協(xié)調解決。 4.3 噴漿管的支承 吸收塔的塔徑一般都較大,而噴頭的數(shù)量較多質量也較重,擱置在支承梁上考慮大跨度受彎曲因素,應保證其有足夠的剛度、足夠大的斷面系數(shù)。一般都用鋼材焊制成矩形空腹梁,如噴漿管材質用的是 FRP,則可以采用主管穿過空心梁的結構型式(空心方鋼梁見圖 4)。結構緊湊,但需考慮煙氣和漿液滲漏入梁內腐蝕鋼材的措施,如噴漿管用內外襯膠的管子,則只能采用擱置在梁上托架的結構,因在安裝現(xiàn)場已襯好橡膠的管子,不可能再進行焊接組裝。圖 4　空心梁結構圖115 除霧部分 5.1 除霧器除霧器的作用是將經過噴漿吸收 SO2后的煙氣,夾帶的液滴和水霧分離下來,以控制和防止亞硫酸鹽在除霧器和后續(xù)塔壁、煙道生成結垢。其結構見圖 5。圖 5　除霧器波紋板 5.2 對除霧器的要求 （1）液滴微粒脫出率高;（2）盡可能地將≤15μm 微滴除掉;（3）系統(tǒng)的壓力降要小; （4）不堵塞; （5）容易清洗。無堵塞、高效率是除霧器的關鍵。 5.3 除霧器的形式 目前用于這方面的除霧器有多種,較適合于本工藝的大型吸收塔的是圖 3 所示的形式,其組成型式有菱形和水平型兩種,一般都分兩段組裝。菱形除霧效果較好, 但組裝結構復雜,制作、安裝、檢修較麻煩。直徑大于 Φ13m 的吸收塔,其通路面積才能大于塔面積。這是因為菱形布置時,塔面積有較大盲區(qū)。除霧器一般設兩層,由多片波形板組成一組,整齊地鋪設在支承梁上。組成后其剛度要好,宜用厚 1.2 mm～ 2. 0mm擠拉玻璃鋼波紋板組裝而成,氣體通過不致波動變形,便于安裝、檢修人員踩壓在上面不致歪塌,也可節(jié)省樹脂用量。歐洲國家的脫硫裝置,為改善耐溫性能,當溫度> 90℃時,首選材料是添加滑石粉增強聚丙烯,美國一般用玻璃纖維增強塑料(FRP),這種材料我國用手工制作較多,表面粗糙,增加了結垢的可能性,還容易引起“水泡”和 “剝皮”現(xiàn)象。沖洗水管為防止液滴粘在除霧器波紋板上逐漸結垢,影響煙氣通路,在上下兩層除霧器的各自上下部位均設有水沖洗管。沖洗管材可用增強聚丙烯材料,管上安有多個水噴頭,水噴頭入口壓力 0.2MPa,噴出口微滴直徑一般在 20μm～30μm 之間。沖洗水可起兩個作用: 一是沖洗粘在除霧器上的漿液,二是作為塔內漿液里的部分補充水。它不是全部噴頭同時開啟,而是根據(jù)所需補充水量,脫硫吸收塔設計12分區(qū)輪流上下噴水沖洗。每層水管的安裝,離除霧器高差,根據(jù)經驗定 0.5m～0.6m之間。噴頭的水平間距定為 1m左右為宜,噴灑角為 90。根據(jù)國外經驗,選擇好沖洗壓力和噴嘴角度至關重要,大口徑沖洗噴嘴對洗滌除霧器葉片內側沉積物效果不好。除霧器及沖水管的支承除霧器 1.2mm～2.0mm 厚的擠拉玻璃鋼波紋板由 316L不銹鋼螺桿連接成組,安放在支承梁上,由于支承梁跨度較大,故一般都做成空心梁。為了上下沖水管運行穩(wěn)定,不致顫振,需用塑料型材緊固在支承梁上。菱形除霧器:有兩合一式和合分層兩種型式(見圖 6)。其優(yōu)點是經波紋板碰撞下來的霧滴可集中流下, 可減輕產生煙氣夾帶現(xiàn)象,煙氣通路面積亦即除霧面積比水平式面積相應增大，總高差可減少約 1m(即塔高可降低 1 m左右),但小直徑的塔不適用，其盲區(qū)占面積的比例較大,從結構來看,直徑在 Φ13m 以上才適用。 圖 6　菱形除霧器型式136 防腐 吸收塔本體不同部位及零部件,因其承受多種多樣的化學品、溫度, 濕度的腐蝕和煙塵、漿液的沖刷、磨損等苛刻的工況條件, 要求采用相應的既防腐又耐磨損耐沖刷的材料。目前,國際上用于 FGD 的防腐材料有三種: 襯橡膠,涂玻璃鱗片,以鎳基合金為基礎的襯里。在歐洲主要使用橡膠襯里,在日本幾乎全部采用玻璃鱗片涂層, 在美國上述三種防腐方式均有使用,由于鎳基合金造價昂貴,目前,各國(包括美國) 都不趨向采用。橡膠襯里具有彈性和受力變形能力,可吸收固體物料的沖刷力, 耐一定程度的溫度變化,并有良好的耐磨性能。其缺點是受熱應力影響易導致襯層起層開裂,產生擴散性腐蝕。施工要求高,維修不易。煙氣進口部位溫度較高,遠大于橡膠使用溫度,不宜用橡膠襯里,需用耐熱, 耐腐蝕材料補充其不足,有些襯橡膠的吸收塔其煙氣進口部位用氟塑料薄膜層作特殊處理。玻璃鱗片具有優(yōu)良的防滲透性和結合良好的機械程度, 即使在 180℃條件下,短時間里仍能集良好的化學穩(wěn)定性和抗?jié)B透性于一體。施工維修方便,但不能承受較大的溫差。據(jù)國內已有 6 年使用經驗的工廠反映,未發(fā)現(xiàn)任何需要維修的問題,運行正常。近年來從歐洲引進的裝置均為橡膠襯里, 尚需要國內進一步觀察以取得經驗。筆者傾向于用玻璃鱗片涂層。根據(jù)國外使用經驗介紹, 如用橡膠襯里, 則趨向于用丁基橡膠; 如用玻璃鱗片涂層, 則趨向于乙烯酯樹脂。各部位的具體防腐要求分述如下： 漿池部分池中設有攪拌器和氧化空氣配管。漿液中 CaSO3在外加空氣的強烈氧化和攪拌器的作用下轉化成 CaSO4·2H2O (石膏)。為了有利于 CaSO3的轉化,氧化池內漿液的 pH 值保持在 5 左右。漿池的腐蝕工況為酸性條件下 SO42- 、SO 32- 、Cl - 、F - 等的腐蝕,在空氣和攪拌漿的作用下的漿液磨蝕(漿液中固體顆粒平均粒徑 20 Lm～ 25 Lm,少量 104 Lm),溫度在 50℃左右,采用厚度為 3.5 mm～4.0mm 的玻璃鱗片防腐。氧化空氣管配置,離底部太近時,則底部應考慮在對氧化空氣分配管孔的位置加襯耐酸瓷磚,以增強氣體和漿液的強烈沖刷對襯里的機械破壞。 噴漿區(qū)由電除塵來的高溫(約 140℃)煙氣進入塔內與霧化漿液充分接觸, 噴頭噴出的漿液沖刷在塔內側壁上,造成嚴重的沖刷磨蝕和腐蝕(據(jù)生產 6年的工廠經驗, 5 年能沖穿 2mm 厚的 316L 壁板并已修襯過 2～3 次)。為了提高抗?jié){液沖刷的能力, 據(jù)國外資料介紹,需在內壁受沖刷部位,在涂玻璃鱗片的基礎上加覆含有 0. 4 mm 玻璃短纖維的玻璃鱗片增強,其總厚度為 4mm。 除霧區(qū)煙氣在經過噴漿管的噴霧區(qū)后,已除去 90 % 左右的 SO2,但含有大量水分和漿液的液滴,溫度降為 45℃～ 70℃左右,會對煙道產生腐蝕和結垢。除霧器區(qū)域的腐蝕輕得多,主要是濕 SO2的腐蝕和氣流沖刷。因此,該區(qū)段的塔體內側只涂 2mm 厚玻璃鱗片,不需特別加強。 煙氣進口區(qū)一般該溫度較高,橡膠襯里的塔在該部分有用鎳基合金的也有貼四氟乙烯薄膜的。用玻璃鱗片涂層可不作任何補充措施。脫硫吸收塔設計147 制作首先從原材料的進廠開始，生產廠家必須提供材質證明書。檢驗人員按爐號、批號對原材料進行復檢。復檢按照有關國家標準進行。如果采用抽檢方式，必須征得監(jiān)造人員的同意，并共同商定抽檢原則及抽檢比例。進口材料必須附有中國商檢部門出具的檢驗證書。上述的證明將作為質量保證的重要依據(jù)，質量管理部門應妥善保管，存入質量保證文件。吸收塔鋼結構產品所用材料以板材為主，還有部分型材（H 型鋼、工字鋼、槽鋼、無縫鋼管、角鋼等） 。由于吸收塔內部表面需要襯防腐材料，故對將敷內襯的設備部件的表面在原材料的采購、加工、成品出廠都有特殊的要求。物資供應部門在采購原材料應根據(jù)圖紙要求進行，并且所購材料應是國家大型生產廠家新近出廠的產品，對于庫存材料原則上不使用。領料前應核對鋼板材質、規(guī)格，使鋼板處于平放位置，并采取防止變形、損傷和銹蝕措施。下料前根據(jù)排版圖在鋼板上劃出長度、寬度的切割線，經檢查合格后,在切割線上打洋銃眼，其深度應小于 0.5mm。并用油漆在鋼板上角標明吸收塔代號、排版編號等，并復驗幾何尺寸，做好自檢記錄。對于碳鋼板的切割及焊縫坡口，宜采用機械加工或自動、半自動火焰切割加工；對于不銹鋼的切割及焊縫坡口，應采用機械加工或等離子切割。不銹鋼板表面在切割下料的過程中不應產生局部傷痕、刻槽等影響耐腐蝕性能的缺陷。鋼板邊緣加工面應光滑，無熔渣和氧化皮，且不得有分層、裂紋和夾渣等缺陷。當有疑問時，應采用滲透探傷方法檢查。厚度大于18mm鋼板，其周邊應全部按《鋼制焊接壓力容器技術條件》(JB741-80)附錄六《滲透探傷》方法進行檢查。焊縫坡口型式和尺寸的選用，應按施工圖的規(guī)定；施工圖無規(guī)定時，應符合《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》(GB50236-98)中的相關(6.1.3)規(guī)定。吸收塔的各個組件必須在廠內進行預組裝，不合格的組件不允許出廠。組件出廠的油漆(二底一中)根據(jù)技術規(guī)范中所提供牌號、厚度涂刷。油漆前應采用噴丸除銹，除銹等級 Sa2.0-Sa2.5。預制構件的存放，運輸應采取防變形措施。對壁板、頂板等彎曲構件，應取胎架運輸、存放。7.1 底板的預制底板預制前，根據(jù)圖樣要求及材料規(guī)格繪制排版圖，為補償焊接收縮，底板的排版直徑應比設計直徑大 1.5～2/1000。除圖紙另有要求外，中幅板的寬度不得小于 1m，長度不得小于 2m，底板的排版形式：內徑小于 12.5m時，底板周邊宜采用條形邊緣板；內徑等于或大于 12.5m時，底板周邊宜采用弓形邊緣板。底板應平整，局部凹凸度用直線樣板檢查，其間隙不應大于 5mm。底板預制前，其下表面應除銹，并涂刷防腐涂料。每塊底板邊緣 50mm范圍內不刷。底板預制成形經嚴格檢查后，作好標識。157.2 壁板的預制壁板預制前應繪制排版圖。各圈壁板縱向焊縫，宜向同一方向逐圈錯開，其間距離為板長的 1/3，且不得小于 500mm。底圈壁板縱向焊縫與底板邊緣板的對接焊縫之間的距離不得小于 200mm。壁板開孔接管或開孔接管補強板外緣與壁板縱向焊縫之間的距離不得小于 200mm，與環(huán)向焊縫之間的距離不得小于 100mm。環(huán)向加強圈對接接頭與壁板縱向焊縫之間的距離不得小于 200mm。壁板寬度不得小于1000mm，長度不得小于 2000mm。壁板尺寸的允許偏差。壁板尺寸的允許偏差，應符合下表的規(guī)定：壁板尺寸允許偏差 環(huán)縫對接測量尺寸長度≥10m 長度＜10m寬度 ±1.5 ±1長度 ±2 ±1.5對角線之差 ≤3 ≤2短邊 ≤1 ≤1直線度長邊 ≤2 ≤2壁板預制下料，壁板的周長按下式計算： L=π（Di+δ）-Nb+Na+∑△式中：L--- - 壁板周長Di--- 吸收塔內徑δ-- 吸收壁板厚a---- 每條焊縫收縮量（mm） ，手工焊取 2～3mm；b---- 對接接頭間隙取 2～3mm； ∑△- 每塊壁板長度誤差值（mm） ； N---- 每圈縱縫數(shù)量。壁板經檢查合格后在卷板機上進行彎制。彎制對于吸收塔壁板等需彎曲工件一般在四輥卷板機上彎曲，是吸收塔制作過程中相當關鍵的環(huán)節(jié)。彎制的不到位程度對下道工序，預組裝的矯形工作量將非常大。卷板機的操作者應遵守安全操作規(guī)程，開機前應對設備進行詳細的檢查，并清除軋輥上的雜物和毛刺，防止損傷工件。卷圓前應將鋼板表面雜物清潔干凈。鋼板的兩端需預彎，其長度為 150~300mm。壁板的兩個端頭上一般不能壓的太彎，否則卷成型，容易造成現(xiàn)場焊縫凹凸，不易校圓。預彎時鋼板兩端要對中，不能歪斜，并用弦長為 1/8Dg、且不小于 300mm 的樣板測量端頭弧度，其間隙不得大于 2mm。工件卷圓時應注意使工件的母線與軋輥軸線平行，必要時增加措施防止板材跑偏。軋圓過程中的一次的彎曲量不宜過大。曲率公差用樣板檢查，其間隙允許為小于等于 3mm。端面平面度不超過 2mm。脫硫吸收塔設計167.3 頂板預制頂板預制前，根據(jù)圖樣要求及材料規(guī)格繪制排版圖。排版圖應滿足頂板任意相鄰焊縫的間距不得小于 200mm的要求。頂板本身的拼接采用對接。頂板應按排板圖進行分片預制，放樣下料時應注意安裝后焊縫的間距。每塊頂板應在胎具上拼裝成形，焊好后脫胎。拼裝成形后，用弧形樣板檢查，其間隙不得大于 4mm，對角線之差不得大于 3mm。分片頂板預制成形并經嚴格檢查后，作好標識，連同胎具一起運至施工現(xiàn)場，用吊車進行翻轉，吊至塔頂。7.4 構件預制嚴格按施工圖和規(guī)范的要求，以方便安裝施工為原則，盡可能減少安裝工作量，尤其是高空作業(yè)工作量，最大限度地加大預制深度。預制好的附件、配件應嚴格檢查，保證質量，并作好標識。外部環(huán)向加強筋的制作過程中，由于焊接的原因，導致環(huán)向加強筋的收縮量相當大，經過長期的驗算。我們總結出下面的公式。在生產制作過程可以一步到位的進行長度方向的下料工作。同理，對環(huán)筋在圓度方面的變化進行長期記錄，在焊接之前進行反變形的預處理，收到了事半功倍的效果。L=ξ?A?K/BL 焊接后長度方向收縮量A 環(huán)筋的弧形長度K 環(huán)截面上焊縫的總和B 環(huán)筋的截面面積如果材料為 Q235，采用 CO2保護焊，其經驗數(shù)值為 ξ=0.048-0.052大型吸收塔制造的關鍵點與其它的鋼結構相同主要的是焊接質量的保證，大機組對焊接要求尤為重要。一切的制造程序歸根結底都是為最后現(xiàn)場安裝組焊服務。我們在焊接，尤其是合金 C-276 的焊接方面，積累了一定的經驗。合金 C276 通常被認為是萬能的抗腐蝕鎳-鉻-鉬鍛造合金，它能夠阻止焊接熱影響區(qū)的晶界沉淀的形成，有杰出的抗點腐蝕和應力腐蝕開裂抗力，有很好的硫化物和氯離子抗力，焊接后可以不用在進行固熔熱處理。其加工性能也有了很大的改進。因此，它的焊接狀態(tài)的產品可用于大多數(shù)化學工程處理的用途，也是少數(shù)可以承受氯蒸汽、次氯鹽酸等化學介質腐蝕作用的材料之一，被廣泛應用于煙氣脫硫系統(tǒng)腐蝕嚴重的區(qū)域。C-276 鎳基合金的流動性差，為了避免焊接缺陷的產生，需要低熱輸入量，采取多層多道焊以及短弧焊，手工氬弧焊時必須采取嚴格的背面充氬氣保護或使用背面保護劑等工藝措施防止背面焊縫氧化。經實踐檢驗，這些工藝措施達到了預期的效果。優(yōu)點：固熔強化的合金，過程的溫度控制不是關鍵，最大不超過 150℃，不需要預熱（通常） ，不同種金屬焊接，有時需預熱（母材要求） ，不需要焊后釋放應力，有時與中碳鋼焊接需應力釋放（母材要求） ，超雙相不銹鋼對冷卻速度有要求。178 安裝8.1 大型機組吸收塔概況直徑 φ：15~20m壁板厚度：10~20mm高度：32~45m總重量：400~550T 其中塔身凈重： 200~400T安裝標準：江蘇宇杰鋼機有限公司企業(yè)標準及相關國家標準采用 QTZ63 塔吊作為主安裝吊具，預組裝可采用 50T 汽車吊穿插進行。8.2 安裝工序底部支撐梁的組裝→壁板組裝→變徑體組裝→環(huán)向加強筋組裝→內部支撐梁組裝→頂板及頂部加強筋組裝→塔體接口→內部防腐→內部裝置安裝→灌水沉降觀測試驗→最終封閉→油漆→絕熱保溫外殼安裝。8.3 基礎劃線、底板梁及底板安裝對基礎進行檢查，檢查基礎的澆灌質量，基礎的位置、標高和外形尺寸，應符合圖紙、規(guī)范要求。以甲方提供的坐標為基準，劃出基礎中心線，標出中心點，并用墨線清楚的標明。采用拉鋼絲的方法定位 0o、90o、180o、270o。將底板環(huán)形梁與格柵支撐梁吊放至安裝位置，調整環(huán)形梁的位置，使其與塔基礎中心距離誤差在±2mm范圍內，并調整其標高和水平度，使其偏差標高±3mm 以內，水平度在 2mm內。調整完畢后，將底板梁與底部預埋件點焊，并復核尺寸。整體焊接完成以后對地板梁進行二次灌漿及表面處理，以避免地板梁上表面濺落的混凝土砂漿凝固后難以清理。一般在二次灌漿一個星期后，安裝底板。首先清理格柵梁上表面，絕對不允許有砂漿及其他雜物粘與其上。然后將底板吊放在底板梁上，并按排版圖的位置放好，留出焊縫，將底板梁與底板進行點焊，點焊后進行焊接（焊接工藝詳見焊接施工方案） 。與混凝土表面應密切貼合，不得有起弓突起現(xiàn)象以及與混凝土表面出現(xiàn)空隙。底板焊接結束后，底板對接的焊縫需磨平用洋銃在底板上沖出中心點0o、90o、180o、270o 位置標記。8.4 吸收塔壁板及加強筋的安裝吸收塔的壁板共有 n層，除第一層直接在底板上組合外，因受塔吊起吊重量的限制，第二層及以上的壁板在地面組裝平臺上進行預組合后，做好標記依次拆分，散片進行吊裝，依照標記進行高空對口工作（三圈以下安裝過程中被視為易控制段）。安裝第一圈壁板之前在地板上畫出吸收塔的內徑，并在壁板就位的位置內側焊上限位裝置。吊裝第一圈壁板，按圖紙位置排列在吸收塔的底板上，并在壁板與壁脫硫吸收塔設計18板之間按照圖紙要求留好焊縫間隙，排列好后，進行立焊縫的點焊，留一道立焊縫暫不點焊。以便通過調整焊縫的對口尺寸來保證吸收塔的直徑在規(guī)定的誤差范圍內。不論是縱縫或是環(huán)縫，均是先焊大面積坡口側，用角向磨光機清根后，再從小面坡口焊接，壁板外側蓋面層焊縫最后焊接。壁板縱焊縫的焊接：每道豎向焊縫由一名焊工進行焊接，各焊工要求步調一致，焊接電流、焊接電壓、焊接速度的差異≯10%。為保證焊縫外觀質量，除了壁板外側蓋面縫可從下至上連續(xù)焊接外，其余焊縫的焊接必須遵照焊接工藝卡的要求。壁板豎向焊縫兩端各留 200mm左右不焊接。吊裝完畢后，調整完對口尺寸及平整度，才能對未完成的豎向焊縫進行焊接。壁板環(huán)焊縫的焊接：環(huán)焊縫必須在該焊縫上下兩側的縱焊縫焊接完后進行。壁板的環(huán)焊縫進行焊接時，要準備 4~8名焊工。4 名焊工同時施焊，每名焊工的起點分別布置在 0°、90°、180°、270°；8 名焊工施焊，每名焊工的起點分別布置在 0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°，由于吸收塔的直徑較大，環(huán)焊縫焊接時準備 8名焊工較好?？傊ＷC均勻分布、對稱焊接。各焊工要求步調一致、方向一致、焊接電流、電壓、速度差異≯10%，各層焊縫的焊接必須遵照焊接工藝卡的要求進行。在所有焊接完畢后，對第一圈壁板進行安裝尺寸的測量記錄，測量筒體的上、下外圓周長、上下口內直徑、上口標高及水平度、筒體垂直度。在第一層壁板上做好測量基準標記，首先在壁板的外壁 0o、45 o、90 o、135 o、180 o、225 o、270 o、315 o處標出 1米標高線，同時標出角度線，并標出角度值，其次，在筒體的內側面標出一圈 2米標高線，以便以后測量壁板上口標高及水平度，所有標記均應清晰，能夠長久保存。搭設吸收塔壁板預組合檢查平臺，在壁板直徑（應扣除厚度）內外側焊好限位支架，沿壁板直徑內外邊緣適當焊一些限位塊，以保證壁板的弧度。搭設吸收塔壁板預組合檢查平臺，在壁板直徑（應扣除板厚度）內外側焊好限位支架，沿壁板直徑內外邊緣適當焊一些限位塊，以保證壁板的弧度。將第二層壁板依次吊入限位架內，復核每片壁板的尺寸，包括壁板的高度、弧長；用倒鏈或對拉螺栓微調每片壁板，按圖紙留好焊縫間隙，用楔子進行立焊縫對口點焊，預留一道立焊縫暫時不進行點焊。復核整圈壁板的上邊周長與下邊周長，應保證測量的上、下邊周長與第一層壁板的焊前上邊周長保持一致，對預留的一道立焊縫進行調整后點焊。對各道立焊縫做好標記后，將焊點用角向磨光機磨開，考慮吊車的起重能力進行散件吊裝。在第一層壁板上邊的內外側焊好楔形限位，用鋼板鉗具將單塊壁板吊入限位內，調整好對口環(huán)縫的間隙用小墊塊墊實并確保壁板上邊的水平度，用楔子將內外側楔牢固。利用壁板內外側的腳手架對所吊壁板上口進行臨時固定，固定處的腳手管必須與第一圈壁板進行焊接固定，確保腳手架的穩(wěn)定性，固定好吊鉤進行下一片的吊裝。依照上述步驟焊好楔形限位，將相鄰的壁板吊入限位內，根據(jù)地面預組合時的標記進行立焊縫對口，垂直度用在地面設置配螺栓掛倒鏈的方法進行調整，垂直度、水平度合適后，依據(jù)地面組合時的標記將立焊縫進行點焊。將其它壁板吊入限位內并將立焊縫點焊好，留一道立焊縫不點焊，根據(jù)第一層壁板的焊接19方式進行立焊縫的焊接。復核焊接后的尺寸變化情況，對預留的立焊縫進行調整后點焊，點焊及焊縫校正完畢后，再次復核上、下邊周長，應在設計周長允許偏差的范圍內，最后方可對焊縫進行正式施焊。在第二層壁板立焊縫焊接完畢后，進行第二層壁板與第一層壁板的環(huán)焊縫對接，在對環(huán)焊縫點焊之前，應用楔子調整對接口，使得兩層壁板內壁對齊，焊接時，先焊焊縫內側，再焊環(huán)焊縫外側。第二層壁板全部焊接完畢后，測量安裝尺寸并記錄，應全部在允許偏差范圍內。第三圈以上的壁板至第 N圈的壁板，安裝步驟參照上述步驟進行組合與安裝。吸收塔壁板加強筋的安裝應在其所附著的壁板安裝完畢后進行，在安裝加強筋時，應確保環(huán)形加強筋的水平度和標高、柱形加強筋的垂直度與圓周位置偏差符合規(guī)范要求。8.5 變徑段的安裝變徑段作為吸收塔安裝的難點之一（也屬于工藝難控段） ，直接關系到吸收塔安裝工藝的結果，也對吸收塔后續(xù)工序內部襯膠和內部設備安裝及脫硫效果起著直接影響。對大型機組吸收塔而言，如果設計有變徑段，一般在第六層到第八層，高度約 14m-17m之間，變徑體高度一般在 2.0m-3.5m之間。首先在預組裝平臺上進行嚴格的預組合，驗證、驗準其變徑比，復核上下圓的同心度、局部偏心率、變徑比和圓度差等。如發(fā)現(xiàn)焊接變形，應進行嚴格的物理和適當?shù)幕鹧嫘Ｕ?，直至滿足各項數(shù)據(jù)指標為止。脫硫吸收塔設計20結論本次設計的石灰石-石膏煙氣濕法脫硫系統(tǒng)的脫硫塔，共計 5個噴淋層與 2個除霧層，由于提供了良好的氣液接觸條