石灰石—石膏湿法脱硫浆液管道设计特点及要求研究.pdf

石灰石一石膏湿法脱硫浆液管道设计特点及要求 胡玲玲李含 (中南电力设计院发电工程分公司，武汉．430071) 【内客摘要】：本文结合现有的电力系统设计规雇规定．我院和其它JI；f磁公司的工程经验，对脱硫浆液 管道设计及要求归纳总结，供设计时参考． 【关键词】：脱硫浆液管道磨损性腐蚀性结垢性布置要求 0前言 石灰石一石膏湿法脱硫工艺(简称FGD)是目前应用较广泛的脱硫技术，技术最为成熟，世界 市场份额约占90％，应用的单机容量已达1000MW,是我国重点推广使用的技术。按输送介质不同， 可分为用来输送石灰石、石膏、滤液水、回流水、废水等含有一定固体悬浮物或有一定腐蚀的浆液管 道和用来输送各种清水管道和输送空气管道，本文仅介绍输送含有一定悬浮物、有腐蚀的浆液管道。 1石灰石一石膏湿法脱硫浆液介质特点 石灰石．石膏湿法脱硫浆液管道具有一般水管道的几乎所有特性，但由于浆液管道中介质为一定 浓度的石灰石浆液或石膏浆液，而且浆液中有大量的石灰石或石膏细小颗粒和氯离子等，这使得它具 有其特殊性，也即磨损性、腐蚀性和结垢性． 1．1磨损性 浆液的磨损性是指浆液中固体颗粒物的动能、颗粒物相对于被磨损材料的硬度、颗粒物撞击角度 和撞击频率的关系，降低浆液磨损性的重要措施主要有限制管道内浆液流速、采用细磨的吸收剂以及 在可能的情况下采用浓度低的浆液． 在石灰石一石膏湿法脱硫工艺中，浓度较大的浆液主要是石灰石浆液、吸收塔循环浆液、石膏排 出泵进出口浆液、漩流器底流浆液等。其中石灰石浆液固体物浓度一般在15,30％，吸收塔内浆液、 石膏排出浆液固体物浓度一般在10--一35％，浆液漩流器底流的固体物浓度达到30--50％，浆液漩流 lJ 器溢流、滤液水、废水的浆液固体物浓度一般小于10％．这些浆液的颗粒直径基本小于200m．管 道内介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀，也要考虑降低对管道的磨损．正常情况下，浆液管道的 m／s，最大流速用于吸收塔的大型管道中．在流量变化的情况下，最大流速一般不超过3．Sm／s,从防止浆 液沉淀的角度来看，石灰石浆液最低流速为0．gm／s,石i膏浆液为O．Sm／s． 1．2J膏蚀佳 腐蚀性是指浆液对材料的化学侵蚀程度。bGD浆液中腐蚀主要是由于浆液中的pH值、氯离子、温 度等，影响较大的是氯离子的存在，而且其不会沉淀下来，而是以溶解盐的形式在浆液中累积起来，形 成很高的浓度。浆液中氯离子浓度除与来源有关外，主要取决于工艺运行方式，即回收水的利用和系统 对外排污量。我国近几年建成的石灰石一石膏湿法脱硫工艺中一般控制吸收塔内浆液最大cl一离子浓 度为209／1，相应地该类材料选型按不小于409／1考虑。 石灰石供浆系统可以采用品质相对较差的石膏二级脱水后的滤液水或石膏浆液旋流器的溢流水， 这时石灰石供浆管道需要采用耐腐蚀的材料。但如果脱硫工艺中滤液水或石膏浆液旋流器溢流水的氯 离子含量较高，为了避免腐蚀问题，建议采用工艺水制浆。其它如吸收塔浆液再循环系统、石膏脱水 系统、脱硫废水处理系统、排放系统等浆液的腐蚀性较强。 L3鳍垢佳 结垢性是指管道内固体物的附着和沉积程度．石灰石一石膏湿法脱硫工艺中引起结垢的主要固体 颗粒物是烟气带入的飞灰、浆液中的石英砂、石膏和碳酸钙。由于浆液管道中均含有固体颗粒物，这 会导致在管道运行或检修期间如果没有排空会产生结垢。结垢最容易附着在管道内壁上，从而引起流 动阻力的增加，严重时还会造成管道堵塞。在运行中，由于结垢会带来应该关闭的阀门未关到位，使 中石化劫设协会热工专蚕会·垒瞳化工燕工设计技术中心蜻200S㈣ 浆液漏入阀门下游侧的管道或设备内淤积，也是造成堵塞的常见原因。 2脱硫浆液管道材质的选择 在浆液管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀、磨损，防止结垢，借鉴以前用于类似脱 硫装置上的成功经验，选用恰当的管材管道、阀门和附件。 在脱硫系统中，国内对于不同介质的管道材料选择主要如下： (1) 石灰石浆液：采用工艺水制浆时，可采用壁厚较厚的碳钢管道；采用滤液水制浆时，可 采用碳钢衬胶管道，室内部分可以采用PP或FRP管； (2) 石膏浆液、吸收塔循环管、滤液水、废水：可采用衬胶钢管或室内部分采用FRP管； (3) 喷淋管：塔外部分可采