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1、<p> 石灰石-石膏濕法脫硫箱罐特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求</p><p> 摘要:本文根據(jù)石灰石-石膏濕法脫硫箱罐貯液特性,介紹了箱罐攪拌器設(shè)置、箱罐材質(zhì)的選擇及箱罐保溫與防腐特點(diǎn);闡述了脫硫箱罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、本體設(shè)計(jì)、附件及焊接等相關(guān)要求與要點(diǎn)。 </p><p> 關(guān)鍵詞:石灰石-石膏濕法脫硫(FGD)防腐 箱罐 </p><p> 中圖分類號(hào): P619
2、 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A </p><p><b> 1 前言 </b></p><p> 石灰石-石膏濕法脫硫工藝是大多數(shù)火力發(fā)電廠通常采用的脫硫方法;該工藝中均需要設(shè)置立式圓形箱罐來(lái)貯存石灰石漿液、石膏漿液或?yàn)V液等。由于其貯存介質(zhì)具有腐蝕性、磨損性與結(jié)垢性等特點(diǎn),所以此類箱罐的設(shè)計(jì)不同于一般石油箱罐。因此,有必要結(jié)合脫硫箱罐貯液性質(zhì),闡述濕法脫硫箱罐設(shè)計(jì)特點(diǎn),提出脫
3、硫箱罐基礎(chǔ)、本體及附件的設(shè)計(jì)要求,為實(shí)際工程中濕法脫硫箱罐設(shè)計(jì)提供一定的參考。 </p><p> 2 石灰石-石膏濕法脫硫箱罐貯液特點(diǎn) </p><p> 石灰石-石膏濕法脫硫箱罐貯液一般為石灰石漿液、石膏漿液或?yàn)V液。該類貯液介質(zhì)其具有腐蝕性、結(jié)垢性和磨損性等特性質(zhì)。 </p><p><b> 2.1 腐蝕性 </b></p&g
4、t;<p> 濕法脫硫漿液的腐蝕性主要受pH值、氯離子及溫度等因素影響,而氯離子濃度的影響較大。Cl-不會(huì)沉淀,而是以溶解鹽形式在漿液中累積起來(lái)形成較高的濃度。 </p><p><b> 2.2 磨損性 </b></p><p> 濕法脫硫箱罐貯液具有一定的磨損性,主要是由于設(shè)置的攪拌器攪拌時(shí),含有大量附體懸浮貯液介質(zhì)會(huì)與箱罐壁板及內(nèi)部構(gòu)件發(fā)生摩
5、擦而引起的。 </p><p><b> 2.3 結(jié)垢性 </b></p><p> 濕法脫硫箱罐貯液含有的大量細(xì)小的石英砂、碳酸鈣或石膏顆粒等懸浮固體,貯液呈懸浮態(tài),屬于懸浮液。若箱罐攪拌器停運(yùn)維修或箱罐貯液沒(méi)有完全排空,則會(huì)發(fā)生結(jié)垢。 </p><p> 3 濕法脫硫箱罐攪拌器設(shè)置特點(diǎn) </p><p> 3
6、.1 攪拌器設(shè)置特點(diǎn) </p><p> 為防止箱罐內(nèi)地漿液介質(zhì)沉淀沉降而結(jié)垢,均需設(shè)置攪拌器。攪拌器一般為螺旋槳機(jī)械攪拌器,其形式主要有頂進(jìn)式與側(cè)進(jìn)式兩種。 </p><p> 3.1.1 頂進(jìn)式攪拌器 </p><p> 頂進(jìn)式攪拌器安裝在箱罐頂部中心位置,一般安裝1臺(tái)。采用頂進(jìn)式攪拌器時(shí),需設(shè)置攪拌器擋板來(lái)增強(qiáng)箱罐內(nèi)漿液的紊亂。攪拌器擋板的數(shù)量一般為3~
7、4片,平均分布在360°的圓周上。 </p><p> 3.1.2 側(cè)進(jìn)式攪拌器 </p><p> 一般只有容積較大的箱罐采用側(cè)進(jìn)式攪拌器。側(cè)進(jìn)式攪拌器安裝在箱罐側(cè)壁底部位置并設(shè)置支撐,一般安裝3~4臺(tái)。 </p><p> 4 濕法脫硫箱罐材質(zhì)及保溫防腐特點(diǎn) </p><p><b> 4.1 箱罐材質(zhì) <
8、;/b></p><p> 濕法脫硫箱罐貯液介質(zhì)溫度一般屬于0~150℃范圍內(nèi),其壁板材質(zhì)一般采用普通碳鋼。箱罐接口管嘴一般采用20號(hào)無(wú)縫鋼管。 </p><p><b> 4.2 箱罐保溫 </b></p><p> 在寒冷地區(qū),需對(duì)箱罐進(jìn)行相應(yīng)的保溫設(shè)計(jì)。保溫厚度需根據(jù)《火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程》(DL/T5072)設(shè)計(jì);而在
9、極寒地區(qū)等特殊情況,還需考慮蒸汽或電伴熱保溫。 </p><p><b> 4.3 箱罐防腐 </b></p><p> 根據(jù)防腐位置的不同,可分為油漆防腐與特殊防腐。油漆防腐主要用于箱罐外表面防腐;而特殊防腐主要針對(duì)箱罐內(nèi)表面防腐。 </p><p> 4.3.1油漆防腐 </p><p> 不保溫箱罐,僅需對(duì)
10、外表面進(jìn)行底漆+中間漆+面漆防腐處理;而保溫箱罐僅需涂刷1~2度防銹底漆。 </p><p> 4.3.2特殊防腐 </p><p> 濕法脫硫箱罐內(nèi)部均需要進(jìn)行特殊防腐處理,常用的防腐有襯玻璃鱗片樹(shù)脂或襯膠兩種。 </p><p> 4.3.2.1襯玻璃鱗片樹(shù)脂 </p><p> 濕法脫硫防腐箱罐一般采用襯玻璃鱗片樹(shù)脂進(jìn)行防腐處理
11、。一般玻璃鱗片樹(shù)脂的厚度為2mm厚且箱罐底部需要進(jìn)行加強(qiáng)防腐處理。 </p><p> 4.3.2.2襯膠 </p><p> 濕法脫硫防腐箱罐還可以采用襯膠處理防腐。一般使用至少4mm厚的丁基橡膠襯里且箱罐底部需要進(jìn)行加強(qiáng)防腐處理。 </p><p> 5 濕法脫硫箱罐設(shè)計(jì)要求 </p><p><b> 5.1荷載要求
12、</b></p><p> 所有的脫硫箱罐均需要考慮地震荷載與內(nèi)壓荷載(儲(chǔ)存介質(zhì)對(duì)罐體產(chǎn)生的壓力荷載)并進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。當(dāng)室外布置時(shí),還需考慮雪載與風(fēng)載并進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)。此外,對(duì)頂進(jìn)式攪拌器箱罐,需考慮攪拌器荷載及人員檢修維護(hù)荷載;側(cè)進(jìn)式攪拌器箱罐,需考慮攪拌器對(duì)壁板的荷載彎矩。 </p><p> 5.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求 </p><p> 箱罐基礎(chǔ)一
13、般分為鋼筋混凝土基礎(chǔ)層與二次灌漿層。箱罐基礎(chǔ)預(yù)埋鋼構(gòu)件需預(yù)埋在二次灌漿層中并最終與箱罐底板焊接成一體。 </p><p><b> 底板設(shè)計(jì)要求 </b></p><p> 箱罐底板需根據(jù)基礎(chǔ)形式進(jìn)行裁板,通常分平底板與錐底板兩種,如圖1。 </p><p><b> 圖1. 底板設(shè)計(jì) </b></p>
14、<p> 5.4 壁板設(shè)計(jì)要求 </p><p> 當(dāng)箱罐底部壁板計(jì)算厚度≤箱罐最小公稱厚度+厚度附加量+2時(shí),一般應(yīng)設(shè)計(jì)成同厚度的1層圈板。 </p><p> 當(dāng)箱罐底部壁板計(jì)算厚度≥箱罐最小公稱厚度+厚度附加量+2時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)成若干層圈板,且每層圈板的厚度之差一般按2mm設(shè)計(jì)。 </p><p> 5.5 頂板設(shè)計(jì)要求 </p>
15、<p> 濕法脫硫箱罐頂板一般分為兩種形式,即平頂或錐頂。容積較小箱罐一般宜采用平頂形式;容積較大箱罐一般宜采用錐頂形式。 </p><p> 5.6 頂板加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)要求 </p><p> 根據(jù)箱頂形式的不同,箱頂加強(qiáng)筋的布置形式一般分為平頂箱罐加強(qiáng)筋及錐頂箱罐加強(qiáng)筋兩種。 </p><p> 5.6.1平頂加強(qiáng)筋 </p>&l
16、t;p> 一般直徑小或容積較小的箱罐采用平頂與頂進(jìn)式攪拌器,且需在箱罐中心處設(shè)置頂進(jìn)式攪拌器支撐型鋼與開(kāi)孔,如圖2: </p><p> 圖2. 平頂箱罐加強(qiáng)筋 </p><p> 5.6.2錐頂加強(qiáng)筋 </p><p> 一般直徑大或容積較大的箱罐采用錐頂與側(cè)進(jìn)式攪拌器,如圖3: </p><p> 圖3. 錐頂箱罐加強(qiáng)筋
17、</p><p> 5.7 箱頂排水孔設(shè)計(jì)要求 </p><p> 室外布置的箱罐均需設(shè)置箱頂排水孔,用于排泄箱頂?shù)姆e水。一般是在箱頂加強(qiáng)筋與頂板焊接面處設(shè)置半圓形排水孔。 </p><p> 5.8 人孔設(shè)置要求 </p><p> 為了便于箱罐內(nèi)部件檢修、安裝或箱內(nèi)清理等操作,每個(gè)箱罐一般需設(shè)置1個(gè)頂人孔及1個(gè)側(cè)人孔。 </
18、p><p> 5.8.1 頂人孔 </p><p> 頂人孔布置在箱頂且距離箱頂平臺(tái)扶梯附近,便以檢修等人員就近操作。頂人孔規(guī)格一般為DN500~800。 </p><p> 5.8.2 側(cè)人孔 </p><p> 側(cè)人孔布置在箱壁底部較靠近地面的位置,便以人員由側(cè)人孔直接進(jìn)入箱罐進(jìn)行各類操作或?qū)⒅睆捷^大的攪拌器輪轂運(yùn)至箱罐內(nèi)。側(cè)人孔規(guī)格
19、一般為DN600~1600。 </p><p> 5.9 箱管嘴設(shè)計(jì)要求 </p><p> 箱頂管嘴主要有箱頂呼吸孔、箱頂進(jìn)液管嘴、箱底放空管嘴、貯液至泵進(jìn)口管嘴及液位測(cè)量管嘴等,均需根據(jù)具體工程特點(diǎn)合理布置。 </p><p> 5.10箱罐內(nèi)件焊接設(shè)計(jì)要求 </p><p> 在箱罐需防腐前需完成所有焊接工作,以免對(duì)箱罐的防腐層
20、造成破壞并最終導(dǎo)致箱罐腐蝕。箱罐內(nèi)部焊接處均需采用連續(xù)滿焊并進(jìn)行倒圓角打磨光滑。如圖4: </p><p> 圖4箱罐主要部分焊接 </p><p><b> 6 結(jié)論 </b></p><p> 濕法脫硫防腐箱罐箱罐設(shè)計(jì)時(shí),需要設(shè)置合理攪拌器與箱罐形式。一般,對(duì)于容積較小的箱罐,優(yōu)先采用平頂+頂進(jìn)式攪拌器+防腐;對(duì)于容積較大的箱罐,優(yōu)先
21、采用錐頂+側(cè)進(jìn)式攪拌器+防腐。 </p><p> 箱罐基礎(chǔ)與本體等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需結(jié)合工程特點(diǎn),優(yōu)先采用錐底基礎(chǔ)與底板;優(yōu)先設(shè)置多圈不同壁厚的壁板;優(yōu)先采用錐頂并合理布置加強(qiáng)筋;結(jié)合箱罐內(nèi)部件大小,合理選擇人孔大小;注意焊接與防腐,實(shí)現(xiàn)有效防止腐蝕、磨損與結(jié)垢,最終確保脫硫防腐箱罐能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)作。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn) </b></p>
22、;<p> [1] 大型儲(chǔ)罐設(shè)計(jì). 北方工業(yè)出版社. 2004 </p><p> [2] 立式圓形鋼制焊接油罐(GB 50341-2003). 2003 </p><p> [3] 襯里鋼殼設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(HG/T20678-2000). 2000 </p><p> [4] 火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊(cè). 中國(guó)電力出版社. 2006 </
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