發(fā)電廠鍋爐噴吹脫硫劑系統(tǒng)設(shè)計

　鞍鋼設(shè)計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)計作了介紹。 　　desuplurizingageiitinjectiondesign趙小兵工程師鞍鋼設(shè)計研究院耐火室T99郵編4，2analElectromc究認為試驗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遠超過國家規(guī)定的排放標準，對周圍環(huán)境造成嚴重污染。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。實踐證明，向爐膛內(nèi)噴吹脫硫劑的方法是實現(xiàn)這目的的有效措施。為使這措施能夠更有效地得以實施，我們在對該廠原始試驗裝置進行改進的基礎(chǔ)上，對整個噴吹系統(tǒng)進行了配套設(shè)計。 　　1煙氣脫硫劑噴吹裝置的原始試驗及改進設(shè)計之前，發(fā)電廠會同有關(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。試驗裝置非常簡單，個料斗，下接螺旋給料機，噴吹介質(zhì)用本廠自產(chǎn)的壓力為13的過熱蒸氣。試驗沒有成功，脫硫劑噴不到爐膛內(nèi)。到現(xiàn)場查看了試驗裝置的布置情況，并且核對設(shè)計計算經(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行了正式試驗，脫硫劑順利地噴入到鍋爐爐膛內(nèi)，試驗取得了成功。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)定的排放標準。 　　試驗雖然取得成功，但該噴吹裝置太簡單沒有料倉貯存，沒有脫硫計量設(shè)備，不能計量脫硫劑的噴入量。而采用蒸氣作動力噴吹介質(zhì)，大量的蒸氣進入爐膛內(nèi)，造成爐膛溫度下降，因此，該試驗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)計脫硫劑的噴吹裝置。 　　2煙氣脫硫劑噴吹系統(tǒng)的設(shè)計2.1設(shè)計條件試驗時，噴吹介質(zhì)是過熱蒸氣，由于大量蒸氣進入爐膛，造成爐膛內(nèi)溫度下降近100，這次設(shè)計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，投資少且盡量實現(xiàn)噴吹系統(tǒng)機械化。 　　2.3噴吹系統(tǒng)供料裝置的設(shè)計供料裝置在設(shè)計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，沖量式質(zhì)量流量計與變速彈性葉輪給料機出料口相接，流量計下通過溜槽與單管螺旋給料機進料口相連，單管螺旋給料機出料口由溜槽與管路系統(tǒng)的給料點相連。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機，袋裝脫硫劑由單斗卷揚提升機提升至料槽頂部，人工將料倒入料槽中，為防止在倒料和料倉排氣時帶出粉塵，在料倉頂部設(shè)個小布袋除塵器，整個供料裝置占地約6，2. 　　供料裝置的計量設(shè)備是沖量式質(zhì)量流量計，安裝于變速彈性葉輪給料機下。葉輪給料機通過變動葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)控制給料量，物料通過流量計時可在次儀上顯出瞬時和累積的物料流量。為防止葉輪給料機工作時振動對流量計的計量準確度的影響，兩者之間采用軟連接。 　　2.4噴吹管路的設(shè)計管路系統(tǒng)是在試驗時設(shè)計的。本次設(shè)計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輸送來說，速度有些大。但經(jīng)過阻力計算整個管路系統(tǒng)阻力損失約0.3，從設(shè)計角度考慮能滿足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?shù)母倪M，不再重新設(shè)計。 　　改進后的管路系統(tǒng)是這樣的總管為DN80，從供料裝置給料點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)各有個脫硫劑噴入口。為了擴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)計原理是根據(jù)高壓氣體流動的基本規(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)波動的，雖然發(fā)電廠提供的壓縮空氣設(shè)計條件為0.4但仍存在眷0.43的可能。當氣源壓力小于設(shè)計壓力時，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)計噴嘴時，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；整個系統(tǒng)工作時，先打開壓縮空氣管道上的閥門，壓縮空氣經(jīng)過噴嘴進入輸送管路，如果沒有堵塞現(xiàn)象，開始給料，由于壓縮空氣噴出噴嘴后，氣流為擴張流股，擴張角度為78，設(shè)計時應(yīng)選定角度，氣流速度大于音速，這時擴張股后邊加料區(qū)形成負壓，物料被負壓抽力帶入輸送3工藝流程噴吹裝置系統(tǒng)工藝流程1. 　　本設(shè)計系統(tǒng)已于1999年施工完畢，施工設(shè)計概算約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)計中，應(yīng)根據(jù)實際情況，在這套系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，不斷地完善和改進。