1.吸收塔有何要求?主要有哪几种塔型?
答:吸收塔是烟气脱硫的核心装置,要求气液接触面积大,气体的吸收反应良好,压力损失小,并且适用于大容量烟气处理。
吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、双回路塔和喷射鼓泡塔四种类型。
(1)喷淋塔是湿法工艺的主流塔型,多采用逆流布置,烟气从喷淋区下部进入吸收塔与均匀喷入的吸收浆液逆流接触。烟气流速为3m/s。优点:塔内部件少,固结垢可能性小,压力损失小。逆流运行有利于烟气与吸收浆液充分接触,且阻力损失比顺流小。喷嘴入口压力不能太高,在0.5×10⁵~2×10⁵Pa之间。
(2)填料塔:采用塑料格栅填料,相对延长了气液两相的接触时间,从而保证较高的脱硫率。为顺流或逆流,顺流时空塔气速约为4~5m/s,与逆流比结构较紧凑。
(3)双回路塔:被一个集液斗分成两个回路:下段作为预冷却区,并进行一级脱硫;上段为吸收区,其排水经集液斗引入塔外另设的加料槽。
(4)喷射鼓泡塔:采用喷射鼓泡反应器,烟气通过喷射分配器以一定的压力进入吸收液中,形成一定高度的喷射鼓泡层,净化后的烟气经上升管进入混合室,除雾后排放。特点:系统可在低pH值下运行,一般为3.4~4.5,生成的石膏晶体颗粒大,易于脱水,脱硫率高低与系统的压力有关,可通过增大喷射管道的浸没深度来提高压降,提高脱硫率。脱硫率为95%左右,系统压降在3000Pa左右。
2.论述湿法FGD系统的设备腐蚀原因主要有哪些?
答:(1)SO₂(SO₃)的腐蚀。
SO₂(SO₃)溶于水后,生产相成的酸液,使金属表面吸谢的水膜pH值很低,加之SO₂本身又是强氧化剂,在阴极上可以进行还原反应,其反应的标准电位比大多数工业用金属的稳定电位高得多,从而使金属构成腐蚀电池的阳极而加快腐蚀。
(2)SO₄²⁻、SO₃²⁻的腐蚀。
在吸收塔里,烟气中的绝大部分转变成了硫酸盐、亚硫酸盐,这些离子具有很强的化学活性,它们对钢铁的腐主要表现为氧去极化腐蚀,总反应式可用以下式子表示:
4Fe+ SO₄²⁻ + H₂O→FeS+3Fe(OH)₂+2OH⁻。
(3) Cl⁻(F⁻)离子的腐蚀。
氧离子的含量虽然很少,但对FGD系统有着重大的影响,它是引起金属腐蚀和应力腐蚀的重要原因。氯离子具有很强的可被金属吸附的能力,从化学吸附具有选择性这一特点出发,对于过渡金属的Fe、Ni等,氯离子比氧更容易吸附在金属表面,把氧排挤掉,甚至可以取代已被吸附的O²⁻或OH⁻,从而使金属的钝化状态遭到局部破坏而发生孔蚀。
(4) 高速流体及其携带颗粒物的腐蚀。
在快速流动的流体的作用下,金属以水化离子的形式进入溶液,尤其当存在端流时,腐蚀表现更为明显。一方面湍流使金属表面流动的扰动比层流剧烈,加速了阴极去极化剂的供应量,从而加剧了金属的腐蚀;另一方面,湍流又附加了一个流体对金属表面的切应力,这种力能够把已形成的腐蚀产物剥离并让流体带走。如果流体中含有固体颗粒物,还会使切应力的力矩增强,从而使金属腐蚀更为严重。
3.论述橡胶的优缺点。
答:橡胶的优缺点是:
优点:①对基体结构的适应性强,可进行较复杂异形构件的衬覆;
②具有良好的缓和冲击、吸收振动能力;
③衬里破坏较易修复;
④衬胶方式灵活,对于小型部件,可采用车间衬胶,对于大型设备,可采用现场衬胶;
⑤衬胶层的整体性能好,致密性高,具有良好的抗渗性能;
⑥橡胶衬里的价格较低,其价格性能比非常具有竞争力。
缺点:①耐用热性能较差,一般硬质橡胶的使用温度为90℃以下,软质橡胶为-25~150℃;②对强氧化性介质的化学稳定性较差;
③橡胶衬里容易被硬特等造成机械性损伤;
④橡胶的导热性能差,一般其导热系数为0.576~1KJ/(m·h·℃);
⑤硬质橡胶的膨胀系数要比金属大3~5倍,在温度剧变、浊差较大时,容易使衬胶开裂及胶层和基体之间出现剥离脱层现象;
⑥设备衬胶后,不能在基体进行焊接施工,否则会引起胶层遇高温分解,甚至发生火灾事故。
4.玻璃钢的质量标准是什么?
答:玻璃钢的质量标准如下:
(1)外观检查。
①气泡。耐蚀层表面允许最大气泡直径为5mm,每平方米直径不大于5mm的气泡数目小于3个。
②裂纹。耐蚀层表面不得有深度0.5mm以上的裂纹,增强层表面不得有深度为2mm以上的裂纹。
③凹凸。耐蚀层表面应平整光滑,增强层的凹凸部分厚度应不大于厚度的20%。
④返白。耐蚀层不应有返白处,增强层返白处最大直径应小于50mm。
⑤其他。衬里各层之间及衬里与基体之间的黏结应牢固,无分层、纤维裸露、树脂结块、色泽明显不匀等现象。
(2)固化度。
①现场检查。手触玻璃钢表面应无黏感,用蘸有丙酮的干净棉球放在玻璃钢的表面上,不应变色,并且很容易吹掉;用手或硬币敲击制品,声音应清脆。
②简易检查。对于环氧玻璃钢,取样加热到100~120℃,不会变软、变黏,用刀片刮表面,刮出物为无黏性卷状物;对于吠喃玻璃钢,取样浸入盛有丙酮的烧杯中封口浸泡24h,试样表面应仍光滑完整,丙酮不变色。
(3)巴氏硬度。
采用巴柯尔硬度仪,用测得的巴氏硬度换算出近似固化度,固化比较理想的巴氏硬度一般为40~50。
(4)衬里微孔。
采用电火花检测器或微孔测试仪进行抽样检查,不得有针孔出现。
5.论述脱硫吸收剂的选择原则。
答:脱硫吸收剂的选择原则如下:
(1)吸收能力高。要求对SO₂具有较高的吸收能力,以提高吸收速率,减少吸收剂的用量,减少设备体积和降低能耗。
(2)选择性好。要求对SO₂吸收具有良好的选择性能,对其他组分不吸收或吸收能力很低,确保对SO₂具有较高的吸收能力。
(3)挥发性低,无毒,不易燃烧,化学稳定性好,凝固点低,不发泡,易再生,黏度小,比热容小。
(4)不腐蚀或腐蚀性小,以减少设备投资及维护费用。
(5)来源丰富,容易得到,价格便宜。
(6)便于处理,操作时不易产生二次污染。
6.脱硫增压风机的布置方式有哪几种?论述说明我国脱疏工程在选择布置脱硫增压风机的方案中宜选择的是第几种方案。
答:脱硫风机的布置方式有四种,如图F-1所示。
方案1,脱硫增压风机布置在换热器和脱硫塔之前,脱硫增压风机工作在热烟气中,其沾污和腐蚀的倾向最小。但由于此时的有效体积流量最大,风机的功耗也最大。使用回转式GGH时,原烟气会向净烟气侧泄漏,由于目前脱硫系统中的回转式换热器密封风机对其进行空气密封,烟气的泄漏量可以控制在1%以内。
方案2,脱硫增压风机布置在换热器之后、吸收塔之前,其沾污和腐蚀的倾向较小,功耗较低。但由于其压缩功的存在造成吸收塔入口烟温升高,会降低脱硫效率。
方案3,脱硫增压风机布置在吸收塔后,风机工作在水蒸气饱和的烟气中,此时的脱硫增压风机被称为湿风机。湿风机综合了最大的优点,但也有显著缺点。湿风机约低10%,其压缩热可将烟气再加热,在使用GGH时由净烟气向原烟气泄漏。但是,湿风机要求使用耐腐蚀材料,沾污危险较大,有结垢时会影响出力。当吸收塔内处于负压时,在一定条件下存在衬胶脱落的危险,影响风机的安全运行。
方案4,脱硫增压风机布置在换热器后,风机工作在含有少量水蒸气的较为干燥的烟气中。此种风机功耗适中,同样可以利用压缩功,其沾污倾向较湿风机小。缺点是要求使用耐腐蚀材料,费用较贵,吸收塔处于负压运行状态。使用回转式换热器时,原烟气会向净烟气侧泄漏;采用良好的空气密封,可以减少对脱硫效率的影响。
综合各方面因素可以得出结论:虽然湿风机综合了最大的优点,但考虑到电厂的安全运行,考虑到降低脱硫系统的整体造价、运行成本以及提高投运率,我国脱硫工程在选择布置脱硫增压风机的方案中宜选择的是第1种方案。
7.湿式制浆方案和干式制粉方案有何异同点?答:(1)湿式制浆方案和干式制粉方案在石灰石块入磨之前的工序基本相同,从入磨后制成浆液,湿式所用的辅助设备要比干式少得多,因而投资较少,占地面积小,发生故障的可能性大为减少。一般干式制浆方案的投资要比湿式高1/5~1/3。
(2)虽然湿式球磨机比干式球磨机的电耗大,但就整个系统而言,电耗还是低,因而运行费用低,其运行费用大约要低1/10~1/8。
(3)湿式石灰石粉量和粒径的调节更方便。干式主要提高调整球磨机的运行参数来调节粉量和粒径,而湿式还可通过调整出口水力旋流器的性能参数来达到目的。
(4)干式制粉系统需注意扬尘造成的环境污染,而湿式需防因渗漏外流的制浆造成厂区污染。
8.烟气湿法脱硫装置设备大修项目有哪些?答:烟气湿法脱硫装置设备大修项目有:
⑴增压风机检修;
⑵气-气热交换器(GGH)检修;
⑶吸收塔检修;
⑷氧化风机及系统检修;
⑸浆液循环泵检修;
⑹真空脱水皮带机检修;
⑺烟气系统检修;
⑻石灰石粉储运及浆液制备系统检修;
⑼石膏脱水及储存系统检修;
⑽事故浆池及浆液输排系统检修;
⑾工艺水系统检修;
⑿废水处理系统检修;
⒀检查、调试控制系统;
⒁检查稳压阀、安全阀、切换阀;
⒂抽样检查衬胶管道;
⒃清理地坑、地沟等等。
9.转子找静平衡的设备一般有几种?试述找静平衡过程。
答:一般常用的静平衡设备有平行轨式和滚动轴承式两种。静平衡的方法是把转子架在静平衡架上,盘动转子让其自由滚动,当它停止转动时,转子的重侧总是向下,这时可把校正用的平衡重块试加在转子上方的平衡槽内,再盘动转子试验。这样循环进行,并不断改变平衡质量的大小及位置,直到转子在任何位置都能静止为止,最后将平衡块固定牢固。
10.密封圈、垫及法兰盘根垫制作时应注意哪些问题?
答:应注意:垫的内径应略大于管的内径,不得小于管的内径,大尺寸的盘根垫壳采用鸠尾拼接或楔型叠接黏合,但楔型黏合处应平整,不得有凹凸现象,圆截面胶皮圈可用胶皮条黏合而成,其接头必须呈斜口,斜口尺寸为1.5~2倍胶皮条直径,用胶水黏接。