活性焦脱硫脱销系统中存在的 再生气输送问题以及优化对策

发表时间:2021/1/22   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:戴新良
[导读] 摘要:活性焦脱硫脱硝系统运行所产生的再生气体是含有较高浓度并带有一定酸度的SO2高温气体,在通过SUS材质管道输送的过程中会腐蚀管道,导致管道无法长期良好地使用。
        南京泽众环保科技有限公司  江苏南京  210000
        摘要:活性焦脱硫脱硝系统运行所产生的再生气体是含有较高浓度并带有一定酸度的SO2高温气体,在通过SUS材质管道输送的过程中会腐蚀管道,导致管道无法长期良好地使用。对此,应当探究行之有效的措施来解决SUS管道无法输送再生气问题。基于此,本文将着重分析活性焦脱硫脱销系统中存在的再生气输送问题,探究行之有效的优化对策,希望对于良好地进行再生气输送提供帮助。
        关键词:活性焦;脱硫脱硝;再生气输送;系统优化
        一、活性焦脱硫脱硝系统中再生气输送问题分析
        某冶炼厂车间制酸一系列脱硫系统运行已经有1年多的时间了,该系统的主要作用是回收冶炼烟气制酸后尾气中少量的二氧化硫,使硫酸尾气烟囱二氧化硫含量从 500ppm下降 130ppm以内,确 保硫酸尾气低浓度排放,达到国家规定的排放标准。在整个系统运行中采用活性焦这一吸附性材料来满足脱硫要求,但运行过后会产生再生气体,它含有较高浓度并带有一定硫酸的SO2高温烟气,在通过SUS材质管道输送的过程中会腐蚀管道,造成管道因渗透而出现渗漏现象,无法正常使用,如此势必会影响整个活性焦脱硫脱硝系统运行,致使整个系统的运作效率较低(如图一所示)。
        总结性分析整个活性焦脱硫脱硝系统运行实际情况,确定活性焦再生气管道存在的问题有:
        其一,受腐蚀程度较大。按照设计要求,为了保障活性焦脱硫脱硝系统良好运行,要求再生塔内中部的活性焦温度必须在300℃以上,以便将活性焦的吸附性充分发挥出来。而要做到这一点就意味着再生风机抽出的再生气体温度在200℃左右。虽然在设计再生气管道时对其有耐高温性能要求,但活性焦脱硫脱硝系统每次停运后再次运行都会使得管道需要承受加热的作用和遗留再生气体的腐蚀作用。从化学原理的角度来分析再生气管道使用情况,会发现SUS材质搞到在较大的热应力作用下金属材料的原子处于不稳定的高能状态,而管道焊接点也会受到热应力的作用,使得材料发生敏化,而敏化最直接的表现就是产生晶间腐蚀现象,增加腐蚀破裂的敏感性。又因为再生气体是高浓度的SO2烟气,它对SUS材质的管道具有较高的腐蚀作用,那么再生气体通过管道时触碰到其敏感性,会使得管道材料的原子容易失去原子而遭受腐蚀,进而发生脆裂。另外,因为净化部分的再生气温度偏低,那么气体中含有的硫酸会凝结,直接作用在管道上,会造成管道腐蚀,所以净化区域的管道也会因被腐蚀而出现漏点。
        其二,活性焦粉尘也会影响管道应用效果。活性焦脱硫脱硝系统运行的过程中会产生大量的活性焦粉尘,在抽风机抽出再生气体的同时也被吸收到再生气管道之中,伴随着整个系统的不断运行,再生气体的输送,管道内所堆积的活性焦粉尘越来越多,发生结块,如此势必会造成管道出现不同程度的堵塞,致使再生气体输送越来越困难。所以,为了避免此种情况发生,通常需要对再生气管道内活性焦粉尘予以处理,而活性焦粉尘是无法用水清洗掉的,尤其是结块的粉尘,对它的处理需要工作人员将管道切割进行人分工清理,相应的管道无法正常使用,同样会给活性焦脱硫脱硝系统运行带来一定的负面影响。
        其三,更换在生气管道的考量。面对当前活性焦脱硫脱硝系统运行会生成再生气体,即高浓度SO2烟气,它会腐蚀SUS管道,致使其出现不同程度的漏点的情况,更换管道已经成为必然。也就是将SUS材质的管道改为玻璃钢管道。但要想保障玻璃钢管道能够长期良好地使用,需要明确其需要具备的性能,即能够承受再生气体的作用,有较强的抗腐蚀性能、耐高温性能。因为玻璃钢的抗高温性能不佳,一般只能在100℃一下使用。这就意味着再生气进入玻璃钢材质管道时温度应低于100℃,最好在80℃以下,那么改造再生气输送是非常必要的。

        图一:活性焦脱硫脱硝系统图
        二、活性焦脱硫脱硝系统再生气输送的优化对策
        对于SUS材质管道难以满足活性焦脱硫脱硝系统再生气体输送要求的情况,应当在选用玻璃钢材质管道同时,对再生气体输送予以进一步优化,以此来保证整个活性焦脱硫脱硝系统能够长期安全、稳定、高效地运行。
        (一)改进措施
        1、合理设置降温洗涤塔
        上文已经说明用玻璃钢材质管道来长期进行再生气输送,需要在再生气进入管道内之前温度降低到80℃以下,那么产生再生气后用再生风机将其输送到管道的这一过程要做好降温工作,即将再生气温度200℃降至80摄氏度以下。为此,可以在再生风机出口设置一个降温洗涤塔,它是以双膜理论为基础,利用气液两相间形成的液膜和气膜进行热量的传递,使气相中的显热变成液相中的潜热,实现降温的目的。以此为依据在具体应用降温洗涤塔时是用再生风机进行输送,使再生气从塔顶部进入,从塔中部逆流喷出循环液,以便再生气与循环液能够在动力的作用下相互传递热量,提高循环液温度,降低再生气温度,之后将再生气直接送往一级动力波出口,再生气界区阀在DWI出口烟道二楼平台。
        2、合理设置温度计
        为了避免高于80℃的再生气进入到玻璃钢管道内,还要注意在降温洗涤塔之后输送再生气的管道上设置温度计,以便对再生气温度予以检测,注意温度计要连接信号仪,通过该信号仪将温度数值输送到监控中心,与监控中心所设置温度点连锁值80℃进行对比,如若小于80℃,那么允许再生气进入玻璃管道,之后用器皿进行装置;如若大于80℃,那么再生气输送风机连锁停止,使再生气无法继续向前输送,保证高温度的再生气无法进入玻璃钢材质的管道,实现保护管道及设备的目的。
        3、增设循环液储槽和两台循环泵
        考虑到高温的再生气无法进入玻璃钢材质管道的情况,应对再生气降温洗涤塔增设一个循环液储槽和两台循环泵。以便在再生气输送风机连锁停止,使再生气无法继续向前输送的情况下启动备用循环泵,使得循环液通过储槽送入再生气清洗管道内,实施净化工序,以便再生气在二级动力波的作用下与循环液相互作用,以便再次降低再生气温度,同时调节以净化再生气浓酸度,如此可以使再生气温度达到80℃以下标准,输送到玻璃钢材质管道内。
        4、降温洗涤塔优化使用
        基于以上内容的分析,了解到要想将高温再生气输入玻璃钢管道内,完成再生气装入器皿的工作,需要保障降温洗涤塔优化使用。也就是根据相关标准要求及再生气输送需求,应为降温洗涤塔设置四个喷嘴,正常处理高温再生气的过程中开启1、2、3喷嘴阀,4喷嘴阀门关闭,它最为备用喷嘴阀门。其中1、3喷嘴阀门开启是为了喷射循环液,而2喷嘴阀门则是为了喷射制酸的循环水。另外,还要在循环液储槽液位设置6自动阀,其控制信号是原增液塔自动补水阀信号,为二次降温洗涤再生气体做准备(如图二所示)。
 
        图二:再生气降温洗涤塔系统
        三、活性焦脱硫脱硝系统再生气输送施工
        基于以上内容分析,活性焦脱硫脱硝系统再生气输送的关键是降温洗涤塔安装和玻璃钢材质管道安装,所以相关施工人员要做好以上两方面的施工作业。
        (一)降温洗涤塔安装施工
        出于保证降温洗涤塔能够在活性焦脱硫脱硝系统再生气输送中充分发挥作用,在具体进行再生气降温洗涤塔安装施工之前,需要做好准备工作,即:组织相关施工人员进行技术交底,明确洗涤塔制造、安装技术条件及相关规范要求;根据施工图纸及施工方案,准备安装施工过程中所需的工具;准备必要的劳保用品及安全防护设施;还要做好洗涤塔检查验收。因为降温洗涤塔质量是否良好直接决定后续再生气输送能够顺畅地、良好地进行,所以要注意加强对洗涤塔严格的检查,比如洗涤塔是否有裂纹、喷嘴阀门密封性是否良好等等。在具体进行再生气降温洗涤塔施工过程中,施工人员严格按照施工流程及施工方案,结合整个活性焦脱硫脱硝系统实际情况,规范合理的进行安装施工,即找到标准位置来安装设备底座;找出设备中心线,对准设备中心线和基础中心线来进行设备安装施工;用水平仪检测整个洗涤塔安装是否平稳,进而适当的调整,之后对所有垫铁点进行焊接固定。
        (二)玻璃钢材质管道安装施工
        出于保证管道安装精度,使后续良好地输送再生气,不会出现漏点等情况,施工人员要根据施工图纸来测量所需要的玻璃钢材质钢管,画好切割线,运用适合的角向磨光机来切割管道。在此之后按照施工要求及活性焦脱硫脱硝系统实际情况,将管道标准地放置在凹槽内,并且做好管道表面清洁。在此基础上划标记点、撞口,之后将的承口慢慢推入插口,待到承口端线与标记点重合即可,完成管道安装。
        结束语
        活性焦脱硫脱硝系统的良好运行是提高钢铁工业生产质量和效率的重要组成部分。但从环保角度来分析活性焦脱硫脱硝系统运行,若不能有效的处理再生气,那么势必会污染环境。而从高效作业角度分析活性焦脱硫脱硝系统运行,再生气输送容易腐蚀SUS材质管道,使管道出现漏点。所以,应当利用玻璃钢材质管道代替SUS材质管道,并合理设置降温洗涤塔,以便对高温再生气予以降温处理,使之满足玻璃钢材质管道输送要求,良好地输送再生气。
        参考文献:
        [1]何慕春,傅月梅,刘静.活性焦脱硫脱硝系统再生气输送问题及解决方案[J].硫酸工业,2019,292(01):51-52+57.
        [2]付圣江.活性焦脱硫系统再生气低温输送管道改造[J].铜业工程,2012,000(006):9-11.
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