[實用新型]一種對沖式噴槍強制氧化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920208631.7
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN201482416U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石磊;沈曉林;劉道清;王如意;石洪志
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/76;B01D53/50
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于濕法煙氣脫硫強制氧化領(lǐng)域，尤其是指一種在吸收塔漿液區(qū)采取對沖式噴槍強制氧化亞硫酸鈣的裝置。

背景技術(shù)

石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)(WFGD)目前應(yīng)用廣泛，它采用石灰石做吸收劑，與煙氣中的SO₂發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)SO₂溶解與吸收、CaSO₃氧化、CaCO₃中和、石膏結(jié)晶等過程，生成副產(chǎn)品石膏。在CaSO₃氧化過程中，煙氣自身含氧可完成部分自然氧化；如果氧化率達(dá)不到一定程度，則不能產(chǎn)生足夠可供石膏附著生長的晶種，導(dǎo)致石膏在脫硫設(shè)備內(nèi)形成CSS垢(Calcium?Sulfate?and?Sulfite，CaSO₃與CaSO₄的混合晶體)。脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞在濕法脫硫工藝中經(jīng)常發(fā)生，高硫煤電廠中尤為突出。

實施強制氧化，加快已溶解SO₂的電離和氧化，降低石膏漿液中CaSO₃的含量是防止CSS垢的關(guān)鍵。在強制氧化中，通過向漿液中鼓入空氣，使SO₃^2-的氧化反應(yīng)趨于完全，并保持足夠的漿液含固量(約12wt％)，以提供石膏結(jié)晶所需的晶種。此時，石膏晶體的生長占優(yōu)勢，可有效控制結(jié)垢。強制氧化的引入還有助于提高脫硫效率、改善脫硫漿液的處理性能、提升石膏質(zhì)量，并使得脫硫系統(tǒng)對煙氣參數(shù)具有較大的負(fù)荷適應(yīng)性。

根據(jù)空氣導(dǎo)入和分散方式不同，強制氧化裝置大致有：管網(wǎng)噴射式(sparge?grids)又稱固定噴射器(fixed?air?sparger，縮寫FAS)；攪拌器和空氣噴槍組合式(agitator?air?lance?assemilies，縮寫ALS)；噴氣混合器/曝氣器(jet-mixer/aerators)；徑向葉輪下方噴射式(sparging?beneathradial?impellers)；多孔板式(perforated?plates)；多孔噴射器式(porousdiffusers)；旋轉(zhuǎn)式空氣噴射器/葉輪臂式(arm?rotary?air?sparger/impellerarms)等。其中前兩種在大型工程中應(yīng)用最為廣泛。

FAS強制氧化裝置是在吸收塔漿液氧化區(qū)底部的斷面上均布若干根氧化空氣母管，母管上有眾多分支管。空氣噴嘴均布于整個斷面上(3.5個/m²左右)，通過固定管網(wǎng)將氧化空氣分散鼓入氧化區(qū)，再由頂進(jìn)式攪拌器混合分散。其缺點是：空氣管網(wǎng)布置復(fù)雜、投資昂貴、附屬支撐部件多，施工和檢修困難；母管和支管因受到劇烈擾動漿液和高速氣流的頻繁沖刷而容易發(fā)生撓曲變形或摩擦損壞；各支管因承受風(fēng)壓和流場不同，容易發(fā)生脫落或結(jié)垢堵塞；漿液區(qū)易發(fā)生氧化空氣分布不均，從而導(dǎo)致塔內(nèi)局部結(jié)垢，影響脫硫效率和石膏質(zhì)量。連州發(fā)電廠1、2號機組的脫硫裝置運行時間不長，即發(fā)生了FAS氧化風(fēng)管及其支架斷裂事故，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)脫硫效率。

ALS強制氧化裝置采取側(cè)進(jìn)式攪拌器，每臺攪拌器的左下方配置一根噴槍，氧化空氣經(jīng)噴槍末端高速沖入吸收塔漿液中，迅即被高速旋轉(zhuǎn)的槳葉切割分裂成細(xì)小氣泡，并推流彌散至整個漿液區(qū)。其缺點是：噴槍因管徑過粗、伸入漿液區(qū)的垂直段過長而難以固定支撐；氧化空氣通道過大，氣泡剪切不徹底，氧化空氣利用效率低，氧氣停留時間短，迅速逸散的氣體會對液面造成強烈擾動；高速噴射的氣流易造成塔底防腐層或支撐部件的損壞；此外，因為氧化空氣流量太大且超過液流分散能力時會導(dǎo)致大量氣泡涌出，出現(xiàn)泛氣現(xiàn)象，嚴(yán)重時攪拌器葉片吸入側(cè)也匯集大量氣泡，使得葉片輸送流量性能下降，易于造成漿液循環(huán)泵或石膏取出泵發(fā)生氣蝕事故。

另一方面，傳統(tǒng)的FAS和ALS強制氧化裝置，均是基于穩(wěn)定的煙氣參數(shù)而設(shè)計，通過氧化空氣管路系統(tǒng)與脫硫島內(nèi)氧化風(fēng)機(如空氣壓縮機、羅茨風(fēng)機或離心風(fēng)機等)配合應(yīng)用的。但在具體脫硫工程中，配煤配礦品質(zhì)不同、煙氣產(chǎn)生工況各異，煙氣量、煙氣含氧量、SO₂濃度等煙氣參數(shù)也有較大波動，在這種情況下，既定的氧化空氣量和氧化空氣分配模式就難以滿足工程的實際需要，往往出現(xiàn)氧化程度不足或過量的情況，由此給系統(tǒng)順行和石膏質(zhì)量帶來一系列問題(CN?1587057A)。

發(fā)明內(nèi)容