一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，包括主管、安裝在主管上的支管、所述支管通過連接管連接碳化硅陶瓷噴嘴，所述支管垂直均布于主管兩側(cè)、通過法蘭連接主管，所述連接管垂直均布于支管兩側(cè)，所述連接管通過法蘭與碳化硅陶瓷噴嘴固連；所述主管與支管均為分段結(jié)構(gòu)的變徑管道，所述變徑管道為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。本實用新型有效地消除目前氨法脫硫塔分布器易磨損、堵塞、不耐腐蝕的現(xiàn)狀，減少損失；并且顯著的提高了剛度及足夠的耐蝕性；同時本實用新型結(jié)構(gòu)合理，便于安裝和維修。通過使用本實用新型可大大延長氨法脫硫的運行周期，減少運行成本，提高實際脫硫效率。
【專利說明】一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脫硫塔分布器，具體的說是一種用于煙道氣氨法脫硫的耐蝕防堵的脫硫塔分布器，屬于環(huán)保設(shè)備與材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤電廠排放的大量的SO2,是我國最主要的大氣污染源之一，傳統(tǒng)的鈣法脫硫技術(shù)因劣質(zhì)CaSO4滯銷，以及脫硫過程中產(chǎn)生的CO2和廢水等污染問題，日益凸顯其不足。近年來，氨法脫硫技術(shù)因其具有脫硫效率高，基本不排放三廢，同時產(chǎn)出的(NH4)#04也是一種容易銷售的肥料等優(yōu)勢，在國內(nèi)中小電廠得以迅速的發(fā)展。硫銨漿液分布器是脫硫塔內(nèi)最重要的部件，但是分布器工作環(huán)境復(fù)雜，管外是以水汽、煙塵、以及SO2等為主的氣液固三相共存環(huán)境，流速大，溫度高；管內(nèi)是為高速流動的液固兩相共存的硫銨漿液酸性環(huán)境，溫度4(T70°C，固相主要是過飽和的硫銨晶體和灰分，是產(chǎn)生材料磨損腐蝕主要因素，液相中的Cr和F—會不斷積累增加，分別可達到40000mg/L和20000mg/L，C1_、F_是引起金屬材料晶間腐蝕、小孔腐蝕等局部腐蝕的重要因素。在氨法脫漿液中，碳鋼的平均腐蝕速率>8mm/a，普通致鈍膜型不銹鋼也不宜使用?，F(xiàn)行的氨法脫硫工藝中的分布器多用乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼管道型材，在塔內(nèi)用乙烯基不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維以手糊法整體成型，不帶法蘭，內(nèi)壁用上述聚酯樹脂的玻璃鱗片(有的混入碳化硅粉末)的膠泥或涂層作保護層。經(jīng)過多年的運行發(fā)現(xiàn)，高速且含有固相的硫銨漿液對管道內(nèi)壁沖刷嚴重，經(jīng)常有鱗片和粉末脫落，起毛。內(nèi)壁連接縫口、沖刷痕、起毛等處、是硫酸銨結(jié)晶點，混雜著灰分易堵塞管道。由于灰分和硫酸銨結(jié)晶體在分布器中堵塞，極易導(dǎo)致分布器工作失效，事故屢屢發(fā)生。分布器一旦堵塞，則需立即停車，裝置降溫，尋找堵塞點，通堵，再次開車等，致使工序復(fù)雜化，降低生產(chǎn)效率。另外，上述濃縮段的玻璃鋼分布器經(jīng)常因管道的剛度不足而變形或被頂部的大塊硫酸銨晶體砸斷，增加生產(chǎn)成本。
實用新型內(nèi)容
[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型提出一種煙道氣氨法脫硫塔的耐蝕防堵分布器，有效地消除目前氨法脫硫塔分布器易磨損、堵塞、不耐腐蝕的現(xiàn)狀，減少損失；同時通過分布器結(jié)構(gòu)的改進，使分布器安裝、維修方便。
[0004]本實用新型的目的，將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，包括主管、安裝在主管上的支管、所述支管通過連接管連接碳化硅陶瓷噴嘴，所述支管垂直均布于主管兩側(cè)、通過法蘭連接主管，所述連接管垂直均布于支管兩側(cè)，所述連接管通過法蘭與碳化硅陶瓷噴嘴固連；所述主管與支管均為分段結(jié)構(gòu)的變徑管道，所述變徑管道為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型進一步限定的技術(shù)方案是:前述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，所述變徑管道由外至內(nèi)依次為玻璃鋼層、金屬管層及熱塑性塑料層。
[0006]進一步的，前述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，所述玻璃鋼層為手糊酚醛樹脂玻璃鋼層、環(huán)氧樹脂玻璃鋼層或乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼層，厚度為4?8 mm。
[0007]進一步的，前述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，所述熱塑性塑料層為帶有鉚接結(jié)構(gòu)的熱滾涂聚三氟氯乙烯層、乙烯-四氟乙烯共聚物層或聚烯烴層，厚度為I?5mmD
[0008]進一步的，前述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，所述變徑管的管壁上均布有鉚接結(jié)構(gòu)的預(yù)留錐形孔，所述錐形孔小孔口端的直徑等于壁厚，錐形孔間的中心距等于管道外徑。
[0009]進一步的，前述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，所述變徑管的每段變徑口之間均采用法蘭連接。
[0010]本實用新型的突出效果為:本實用新型通過用法蘭連接代替現(xiàn)有的手糊法整體成型技術(shù)，并采用多層復(fù)合管材，有效地消除目前氨法脫硫塔分布器易磨損、堵塞、不耐腐蝕的現(xiàn)狀，減少損失；并且顯著的提高了剛度及足夠的耐蝕性；同時本實用新型結(jié)構(gòu)合理，便于安裝和維修。通過使用本實用新型可大大延長氨法脫硫的運行周期，減少運行成本，提高實際脫硫效率。
[0011]以下便結(jié)合實施例附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本實用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2本實用新型的變徑管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3本實用新型的管道鉚接結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4為圖2的剖面圖。
【具體實施方式】
[0016]本實施例提供的一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，包括主管1、支管2、連接管3及碳化硅陶瓷噴嘴4，支管通過法蘭5連接，垂直均布于主管兩側(cè)，連接管垂直均布于支管兩側(cè)，連接管通過法蘭與碳化硅陶瓷噴嘴固連；主管與支管均為復(fù)合結(jié)構(gòu)的三段變徑管；法蘭之間設(shè)有墊片6，通過螺栓7緊固。
[0017]其中，主管的尺寸為:三段變徑Φ200ι?πιΧ4000 mm、Φ150ι?πιΧ3000 mm、Φ IOOmmX 2500 mm。支管的尺寸為:三段變徑Φ80ι?πι、Φ65ι?πι、Φ50mm,管段長度根據(jù)圓周
的各弧段的弦長而定。金屬管和法蘭采用Q235碳鋼，壁厚按照1.0MP選用。
[0018]如圖2所示，變徑管為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)而外依次包括玻璃鋼層8、金屬管層9及熱塑性塑料層10。其中，金屬管道外用手糊法纏繞玻璃鋼層8，根據(jù)煙道氣的溫度高低、流速大小以及含塵量多少，可選用酚醛樹脂玻璃鋼層，環(huán)氧樹脂玻璃鋼層或乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼層，本實施例中選用乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼4道，厚度為5mm。金屬管內(nèi)滾涂低表面能的熱塑性塑料層10，根據(jù)硫銨漿液的溫度和對材料的磨損(流速、固含量)情況，可選用聚三氟氯乙烯層、乙烯-四氟乙烯共聚物層或聚烯烴層，本實施例中選用乙烯-四氟乙烯共聚物層或聚烯烴層，厚度為1mm。如圖3和圖4所示，制作時，管道內(nèi)表面首先在滾涂前通過噴砂進行表面處理，去除表面氧化物，管道接口焊縫需去除毛刺，為了增大管道內(nèi)表面與熱塑性塑料涂層的結(jié)合力(克服冷熱收縮和壓力變化而產(chǎn)生剪應(yīng)力和垂向應(yīng)力)，滾涂前需在金屬管壁上均勻打出6 O °錐形孔11，錐形孔小孔口端的直徑Φ等于壁厚δ，錐形孔間的中心距L約等于管道外徑D，讓滾涂時熱塑性塑料的熔體流過錐形孔，形成鉚接結(jié)構(gòu)。然后以噴砂法除去表面氧化物。金屬管道外纏繞玻璃鋼之前首先將外壁的塑料鉚接頭切平，并通過噴砂進行表面處理，再通過手糊法纏繞乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼于金屬管壁外。
[0019]將上述材料運至脫硫塔內(nèi)，按照附圖1并根據(jù)本實用新型內(nèi)容安裝連接好。本實用新型實施于某熱電廠煙氣氨法脫硫裝置。脫硫塔分為吸收段，濃縮段，氧化段，吸收段與濃縮段分別設(shè)置有分布器。運行時，高溫煙氣由濃縮段進入脫硫塔，先與濃縮段分布器噴淋霧化的濃硫銨漿液逆向接觸，吸收掉部分SO2，接著通過濃縮段和吸收段之間的煙氣分布器進入吸收段，與吸收段分布器噴淋的霧化稀硫銨漿液進一步逆向接觸，除掉大部分的so2。本實用新型實施于環(huán)境較為惡劣的一個脫硫塔中濃縮段分布器。所述分布器如附圖1所示。
[0020]該熱電廠共有四個工況一致的脫硫塔。
[0021]脫硫塔內(nèi)徑:9895mm
[0022]塔高:H40000mm
[0023]煙氣量:約75萬Nm3/h，煙氣進口溫度(12(Tl50°C )
[0024]S02 濃度:約 2100mg/Nm3
[0025]煙氣含塵量400mg/Nm3
[0026]進入濃縮段的濃硫銨漿液的主要參數(shù)為:流速4.2m/s，溫度(6(T70°C)硫銨含固量(5%~?Ο%)，灰分大于2.0%，Cl—和F_平均每天分別增加160mg/L和70mg/L。本實用新型安裝開始運行時，灰分2.0%，Cl—和F_分別為10000mg/L和6000mg/L。
[0027]本實施例涉及某電廠煙氣氨法脫硫系統(tǒng)四個脫硫塔的一個脫硫塔內(nèi)的濃縮段分布器。其它三個脫硫塔是國內(nèi)大多數(shù)氨法脫硫工藝的通用方案作為對比。
[0028]其它三個脫硫塔的濃縮段分布器的方案大致如下:
[0029]主管、支管的內(nèi)徑和變徑情況與本實施相似，但變徑管之間，主管與支管之間，及其與碳化硅陶瓷噴嘴之間均不用法蘭連接，均為乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼管在塔內(nèi)手糊纏繞連接。
[0030]運行兩年來對比如下:
[0031]1.耐蝕防堵效果
[0032]本實施例使用兩年尚未出現(xiàn)的堵塞，塔濃縮段分布器的主管、支管管道的玻璃鋼、碳鋼管以及滾涂層之間緊密粘合，外壁包裹的不飽和聚酯玻璃鋼沒有出現(xiàn)裂紋、脫落和顯著磨損現(xiàn)象，管道內(nèi)壁的ETFE涂層沒有鼓泡、變形，以及任何磨損痕跡，光滑如新。
[0033]而其他三個脫硫塔中的脫硫塔濃縮段分布器，經(jīng)常發(fā)生堵塞，堵塞頻率隨著時間的增加而增加，第一年平均每I個月需要通堵一次，第二年平均每半個月就需要通堵一次；內(nèi)壁表面磨損嚴重，已變得非常毛糙，部分玻璃鱗片脫落下來，能夠看到凹凸不平之處。
[0034]由于濃縮段頂部，即分布器的上方存在大塊的硫銨晶體經(jīng)常落在分布器上，本實施例因剛性好且牢固，大塊硫銨晶體砸在其上時，整個分布器完好無損。但是其他三個脫硫塔中的脫硫塔用乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼制作的濃縮段分布器常常被砸斷或砸壞。
[0035]2.現(xiàn)場安裝快捷比較[0036]本實用新型在現(xiàn)場實施安裝時，快捷方便，僅通過扳手緊固即可。安裝工作只需4名工人的半天的工作量。
[0037]而其他三個脫硫塔中的脫硫塔濃縮段分布器，在現(xiàn)場安裝時，安裝過程復(fù)雜。需經(jīng)過四個步驟，且每個步驟需固化72小時，安裝工作需要4名工人5天以上的工作量。
[0038]3.維修方便比較
[0039]本實施例運行到一年半的時曾發(fā)現(xiàn)其中一個碳化硅陶瓷噴嘴出現(xiàn)霧化不均勻現(xiàn)象，在維修時，從噴嘴的連接法蘭處擰下螺母，取下碳化硅陶瓷噴嘴發(fā)現(xiàn)有一塊玻璃鋼片卡在噴嘴內(nèi)影響了噴嘴的霧化，只需一名工人I個小時的工作量。
[0040]而其他三個脫硫塔中的脫硫塔濃縮段分布器一旦堵塞，首先要在主管和支管上各處鉆孔打眼尋找堵塞處，在堵塞處打管徑三分之二的方孔，運用清理工具清理，由于管道末端是封閉的，一般雜質(zhì)難以去除干凈，清理完畢后，打開的方孔用玻璃鋼纏繞包裹，固化72小時。從找堵、通堵、纏繞包裹到固化完成，一般需要2名工人5天以上的工作量。
[0041]4.其他三個分布器安裝和維修顯著弊端
[0042]①安裝或維修完成后，接管或通堵的玻璃鋼纏繞包裹處，由于無法做到內(nèi)壁的平整光滑，易成為下一次堵塞的誘發(fā)點。
[0043]②停車維修時間長，脫硫系統(tǒng)不能及時運行，導(dǎo)致環(huán)境和經(jīng)濟效益受損。
[0044]因此，本實施例能夠有效地消除目前氨法脫硫塔分布器易磨損、堵塞、不耐腐蝕的現(xiàn)狀，減少損失；并且顯著的提高了剛度及足夠的耐蝕性；同時本實用新型結(jié)構(gòu)合理，便于安裝和維修。通過使用本實用新型可大大延長氨法脫硫的運行周期，減少運行成本，提高實際脫硫效率。
[0045]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形式的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，包括主管、安裝在主管上的支管、所述支管通過連接管連接碳化硅陶瓷噴嘴，其特征在于:所述支管垂直均布于主管兩側(cè)、通過法蘭連接主管，所述連接管垂直均布于支管兩側(cè)，所述連接管通過法蘭與碳化硅陶瓷噴嘴固連；所述主管和支管均為分段的變徑管道，所述變徑管道為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，其特征在于:由外至內(nèi)依次為玻璃鋼層、金屬管層及熱塑性塑料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，其特征在于:所述玻璃鋼層為酚醛樹脂玻璃鋼層、環(huán)氧樹脂玻璃鋼層或乙烯基不飽和聚酯玻璃鋼層，厚度為4 ?8 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，其特征在于:所述熱塑性塑料層為帶有鉚接結(jié)構(gòu)的聚三氟氯乙烯層、乙烯-四氟乙烯共聚物層或聚烯烴層，厚度為I?5 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煙道氣氨法脫硫的脫硫塔分布器，其特征在于:所述變徑管的金屬管層的管壁上均布有鉚接結(jié)構(gòu)的錐形孔，所述錐形孔小孔口端的直徑等于壁厚，錐形孔間的中心距等于管道外徑。
【文檔編號】B01D53/80GK203540326SQ201320633278
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】袁禮銳, 連洲洋, 魏無際, 陶漢忠, 章炳華, 唐明輝, 周清 申請人:南京工業(yè)大學(xué)