發(fā)電廠鍋爐噴吹脫硫劑系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　鞍鋼設(shè)計(jì)研究院對煙氣脫硫劑噴吹系統(tǒng)的供料裝置管路系統(tǒng)以及噴嘴等各部分的設(shè)計(jì)作了介紹。 　　desuplurizingageiitinjectiondesign趙小兵工程師鞍鋼設(shè)計(jì)研究院耐火室T99郵編4，2analElectromc究認(rèn)為試驗(yàn)裝置的管道布置及管徑的選擇刖目燃煤發(fā)電廠排出的煙氣中，主要有害成分為硫的氧化物3，2和幻3.早期建成的燃煤電廠由于沒有脫硫設(shè)施，煙氣中硫的氧化物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。鞍鋼第發(fā)電廠燃煤鍋爐就屬于這種情況，是鞍鋼廠區(qū)環(huán)境污染源之。為改善廠區(qū)的環(huán)境減少空氣污染，必須控制煙氣中的硫含量。實(shí)踐證明，向爐膛內(nèi)噴吹脫硫劑的方法是實(shí)現(xiàn)這目的的有效措施。為使這措施能夠更有效地得以實(shí)施，我們在對該廠原始試驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上，對整個(gè)噴吹系統(tǒng)進(jìn)行了配套設(shè)計(jì)。 　　1煙氣脫硫劑噴吹裝置的原始試驗(yàn)及改進(jìn)設(shè)計(jì)之前，發(fā)電廠會(huì)同有關(guān)部門在本廠130燃煤鍋爐上做了向爐膛內(nèi)噴吹脫硫劑的試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置非常簡單，個(gè)料斗，下接螺旋給料機(jī)，噴吹介質(zhì)用本廠自產(chǎn)的壓力為13的過熱蒸氣。試驗(yàn)沒有成功，脫硫劑噴不到爐膛內(nèi)。到現(xiàn)場查看了試驗(yàn)裝置的布置情況，并且核對設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)過分析研不合理。改變了支管的管徑和布置形式后，進(jìn)行了試噴吹，并次取得成功。隨后在有關(guān)省市環(huán)保部門人員參加的情況下進(jìn)行了正式試驗(yàn)，脫硫劑順利地噴入到鍋爐爐膛內(nèi)，試驗(yàn)取得了成功。經(jīng)測定，脫硫后的煙氣硫含量比噴脫硫劑前降低了75小于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 　　試驗(yàn)雖然取得成功，但該噴吹裝置太簡單沒有料倉貯存，沒有脫硫計(jì)量設(shè)備，不能計(jì)量脫硫劑的噴入量。而采用蒸氣作動(dòng)力噴吹介質(zhì)，大量的蒸氣進(jìn)入爐膛內(nèi)，造成爐膛溫度下降，因此，該試驗(yàn)裝置不適合正常生產(chǎn)的要求，必須在此基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)脫硫劑的噴吹裝置。 　　2煙氣脫硫劑噴吹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)條件試驗(yàn)時(shí)，噴吹介質(zhì)是過熱蒸氣，由于大量蒸氣進(jìn)入爐膛，造成爐膛內(nèi)溫度下降近100，這次設(shè)計(jì)采用壓縮空氣作為噴吹介質(zhì)，氣源取自發(fā)電廠內(nèi)來自公司壓縮空氣管網(wǎng)的壓縮空氣。廠方提供壓力為0.4，脫硫劑噴吹量為400 6001筆兒。2.2設(shè)計(jì)原則根據(jù)發(fā)電廠現(xiàn)有鍋爐廠房內(nèi)布局緊張各種管道縱橫可利用空間小，且不過多增加生產(chǎn)成本的情況。噴吹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本著不影響鍋爐操作維修的前提盡量少占地方，工藝力求簡單，使用可靠，投資少且盡量實(shí)現(xiàn)噴吹系統(tǒng)機(jī)械化。 　　2.3噴吹系統(tǒng)供料裝置的設(shè)計(jì)供料裝置在設(shè)計(jì)中采用了帶錐形出料口的貯料倉，有效容積約為5，可存12的脫硫劑噴吹用量。料倉出口下接變速彈性葉輪給料機(jī)，沖量式質(zhì)量流量計(jì)與變速彈性葉輪給料機(jī)出料口相接，流量計(jì)下通過溜槽與單管螺旋給料機(jī)進(jìn)料口相連，單管螺旋給料機(jī)出料口由溜槽與管路系統(tǒng)的給料點(diǎn)相連。供料裝置從料槽頂端到鍋爐廠房安裝平面為7高，上料采用了單斗卷揚(yáng)機(jī)，袋裝脫硫劑由單斗卷揚(yáng)提升機(jī)提升至料槽頂部，人工將料倒入料槽中，為防止在倒料和料倉排氣時(shí)帶出粉塵，在料倉頂部設(shè)個(gè)小布袋除塵器，整個(gè)供料裝置占地約6，2. 　　供料裝置的計(jì)量設(shè)備是沖量式質(zhì)量流量計(jì)，安裝于變速彈性葉輪給料機(jī)下。葉輪給料機(jī)通過變動(dòng)葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)控制給料量，物料通過流量計(jì)時(shí)可在次儀上顯出瞬時(shí)和累積的物料流量。為防止葉輪給料機(jī)工作時(shí)振動(dòng)對流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度的影響，兩者之間采用軟連接。 　　2.4噴吹管路的設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)是在試驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)的。本次設(shè)計(jì)由于采用壓縮空氣作為噴吹介質(zhì)在壓縮空氣量為5003的情況下，該管路的氣體流速在不同的管徑為27358，這樣的流速對于氣動(dòng)輸送來說，速度有些大。但經(jīng)過阻力計(jì)算整個(gè)管路系統(tǒng)阻力損失約0.3，從設(shè)計(jì)角度考慮能滿足35河的工作壓力要求。為了節(jié)省投資，我們只對該管路系統(tǒng)做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，不再重新設(shè)計(jì)。 　　改進(jìn)后的管路系統(tǒng)是這樣的總管為DN80，從供料裝置給料點(diǎn)處延伸至鍋爐正前方約8取然后垂直向上在7.5，處并聯(lián)分為兩根，50的支管，并沿鍋爐兩側(cè)延伸約10m，每根DN50支管串聯(lián)分出DN30的支管與鍋爐連通，也就是說，鍋爐每側(cè)各有個(gè)脫硫劑噴入口。為了擴(kuò)大脫硫劑噴入鍋爐膛內(nèi)效果，管路所有拐彎處為減少流體阻力損失，都設(shè)計(jì)成弧形，拐彎半徑為管道直徑的8倍。 　　2.5噴嘴的選擇和設(shè)計(jì)脫硫劑噴吹系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是噴嘴，噴嘴形式的選是根據(jù)氣源的壓力流量及脫編輯許平靜硫劑的噴吹量決定的。發(fā)電廠的氣源條件是壓縮空氣，壓力為0.伽鍋爐爐膛壓力微正壓，脫硫劑噴吹量為400 6001筆外，所用壓縮空氣量定為500以3如果單從脫硫劑吹入量來看，50Cm3h的壓縮空氣量是足夠的，但在的時(shí)間內(nèi)將400 6001免的脫硫劑均勻地噴到鍋爐內(nèi)，壓縮空氣量越小，管道系統(tǒng)的管徑越小，阻力越大，可能造成不能將脫硫劑噴入爐膛內(nèi)的后果。因此，必須選擇定的風(fēng)量。雖然料風(fēng)比低，壓縮空氣消耗量大些，但有利于脫硫劑的噴入。根據(jù)以上條件，噴嘴選擇超音速噴嘴，噴嘴的設(shè)計(jì)原理是根據(jù)高壓氣體流動(dòng)的基本規(guī)律，高壓氣體由容器的孔流出，其流股具有定形狀，而噴嘴的外形和尺寸必然和流股的形狀和尺寸相適應(yīng)。 　　影響超音速噴嘴工作的因素主要為氣源是來自公司管網(wǎng)的壓縮空氣，溫度變化不大。 　　在噴嘴的設(shè)計(jì)中，可不考慮溫度變化對噴嘴工作的影響；壓力是在定范圍內(nèi)波動(dòng)的，雖然發(fā)電廠提供的壓縮空氣設(shè)計(jì)條件為0.4但仍存在眷0.43的可能。當(dāng)氣源壓力小于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，對噴嘴工作有不利影響，如噴嘴出口氣體重度降低，出口流量壓力有了降低等。因此，在設(shè)計(jì)噴嘴時(shí)，把氣源壓力按0.3，考慮，以保證噴嘴的正常工作。 　　噴嘴與輸送管路用螺紋連接，加料管位于噴嘴出口的上方，連接方式為焊接；噴嘴與壓縮空氣管道用法蘭連接；整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)，先打開壓縮空氣管道上的閥門，壓縮空氣經(jīng)過噴嘴進(jìn)入輸送管路，如果沒有堵塞現(xiàn)象，開始給料，由于壓縮空氣噴出噴嘴后，氣流為擴(kuò)張流股，擴(kuò)張角度為78，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選定角度，氣流速度大于音速，這時(shí)擴(kuò)張股后邊加料區(qū)形成負(fù)壓，物料被負(fù)壓抽力帶入輸送3工藝流程噴吹裝置系統(tǒng)工藝流程1. 　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)已于1999年施工完畢，施工設(shè)計(jì)概算約20萬元，投入使用年來，效果很好，徹底解決了發(fā)電廠鍋爐煙氣的污染問。但其工藝還不盡完善，在以后的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在這套系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，不斷地完善和改進(jìn)。