从一则PSC检查案例看船舶脱硫塔的要求和检查要点

随着全球“限硫令”的实施,许多船东选择采用在船安装脱硫塔(EGCS)作为一种船舶尾气排放满足公约和法规要求的方法,作为一种新型的船舶防污染设施,如何依法有效且统一尺度的监管,使之达到有效减排的目的,需要进行深入思考。本文以一则有关船舶脱硫塔的港口国监督检查案例为例,分析船舶脱硫塔的有关要求和检查要点,帮助认识船舶脱硫塔的重要性和检查要求。

船用烟气脱硫塔喷淋系统数值模拟研究

喷淋系统是船用烟气脱硫塔主要功能构件,喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量对船用烟气脱硫塔烟气流场均匀程度影响大,影响过程复杂。以某型号船用烟气脱硫塔为基础模型,采用Design Expert软件中BBD实验方法设计了基于喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量的三因素三水平共17组试验,以多个截面烟气速度标准偏差平均值为评判依据对塔内烟气流动均匀性进行评判。采用ANSYS自带软件SCDM建立了船用烟气脱硫塔三维实体模型,采用Fluent meshing进行了模型网格划分,采用计算流体动力学商业软件Fluent对试验进行模拟计算。应用Design Expert软件对17组试验结果进行二次回归分析,应用Matlab遗传算法工具箱对二次回归分析得到的目标函数关系式求解,得到各截面流速标准偏差平均值最小时喷淋流速、喷淋锥角、喷淋流量的对应值,再次应用Fluent软件对优化结果进行了验证,可靠度达97.40%。

减缓脱硫塔除雾器堵塞的流场优化方法

【目的】脱硫塔除雾器因其结构简单、除雾效果好而广泛应用于燃煤火电厂。然而,除雾器因自身气水分离原理的局限性,容易在板面上结垢堵塞,严重时影响机组的输出功率。因此,需要解决湿法脱硫塔除雾器频繁结垢堵塞及由此造成的阻力损失过大问题。【方法】提出了采用导流板优化脱硫塔及其进口烟道流场的方法,并对优化前后的Z形脱硫塔及其L形进口烟道烟气流场进行了仿真计算和工程应用验证。【结果】仿真计算结果显示,在额定锅炉负荷工况下,优化后L形进口烟道出口截面的速度相对标准差从27.57%降至19.99%;Z形脱硫塔内除雾器入口截面的速度相对标准差从45.66%降至40.24%。同时,除雾器入口截面的浆液液滴质量流量从441.136 kg/s降至368.498 kg/s,这表明优化方案有效降低了除雾器的工作负荷。实验结果表明,改造前脱硫塔除雾器入口截面存在速度为0 m/s的区域,改造后该区域速度提升至1~5 m/s,与仿真计算结果趋势一致。改造后180天的运行数据显示,除雾器前后压差不再超过200 Pa。停机检修中实测结果显示,除雾器板面上的结垢厚度从改造前的1 cm以上减小至0.1 cm左右,严重结垢堵塞现象已消除。【结论】所提流场优化方法显著改善了脱硫塔内烟气流场的均匀性,降低了除雾器的工作负荷,有效减缓了除雾器结垢堵塞问题,具有较大的工程应用价值。

新型船用底部进气式脱硫塔流场分析

为改善船用脱硫塔内吸收液与烟气的交互程度从而达到提高脱硫效率的目的,将侧进气改为底部进气,加入聚气环和环状导流板,设计一种新型船用底部进气式脱硫塔。基于有限体积法和欧拉-拉格朗日法建立仿真模型。通过Fluent软件对船用脱硫塔正常工作时的内部流场进行仿真分析,以烟气流速分布均匀性和流动阻力为评价标准对比原始模型和改良模型。结果表明:改良模型的烟气流速分布均匀性比原始模型的提升了70%~85%,而流动阻力增加了约25%。

加氢装置循环氢脱硫塔腐蚀分析

加氢过程对提高原油加工深度、产品质量和生产效率至关重要,但加氢生成的H_(2)S会导致后序管道设备产生腐蚀以及循环氢中的氢分压降低,为此常需设置循环氢脱硫塔来脱除循环氢中的H_(2)S。循环氢脱硫塔中存在多种腐蚀介质和腐蚀风险,该文结合加氢装置工艺特点对循环氢脱硫塔中的腐蚀类型、影响因素和腐蚀控制措施进行了分析和讨论,对某企业渣油加氢装置循环氢脱硫塔现场勘验后发现的腐蚀问题,也进行了分析论证,提出了腐蚀防控措施,从而为加氢装置的安全运行提供了借鉴和技术支撑。

炼铁厂2#脱硫塔除雾器压差问题研究及处理

炼铁厂2#脱硫塔除雾器运行过程压差持续升高,烟囱出口下“石膏雨”,对烧结机系统的正常生产和周围环境造成很大影响。本文针对压差问题,从工艺参数操作、设备运行情况等方面进行研究分析,制定解决的方案措施,保证脱硫塔设备稳定顺行。

脱硫塔圆锥体断裂原因分析

利用金相、扫描电镜和X射线衍射等分析手段,对原料烧结厂脱硫塔圆锥体脱落的原因进行了分析,结果表明,由于脱硫灰附着在脱硫塔圆锥体内壁上,烟气中的水汽在圆锥体内壁形成冷凝水,烟气中或烟气经ClO_(2)气体氧化后反应生成的腐蚀成分溶入冷凝水,形成电解质,渗入脱硫灰中,使脱硫塔圆锥体钢板内壁产生电化学腐蚀;由于脱硫塔圆锥体材质为Q235普碳钢,不具有耐蚀性,导致在钢板内壁形成较厚的腐蚀产物,与脱硫灰附着物在脱硫塔内壁形成结垢,进一步发生缝隙腐蚀,烟气与氧化剂ClO_(2)气体反应生成的Cl^(-),与烟气中自带的Cl^(-)一起,加速了脱硫塔腐蚀进程。最终使得圆锥体钢板不断腐蚀减薄,导致其承重能力下降,当承重能力低于圆锥体自身重量时,圆锥体断裂并脱落。

变截面脱硫塔风振效应及等效风荷载研究

变截面是工程设计中常见的结构类型,此类结构风效应在现行规范中受到的关注较少,规定仍较为粗糙。以某高耸脱硫塔为研究对象,综合时、频域数值仿真,详细研究圆柱形分段变截面高耸结构顺、横风向的风致动力响应特性,探讨了横风向涡激共振的判定及计算方法,对比分析变截面圆柱结构常见等效静力风荷载计算方法的差异及结果的可靠性。研究表明,结构第1阶模态是圆柱形变截面脱硫塔风效应的控制振型;应重点关注此类结构上部涡激振动对横风向响应的贡献;鉴于脱硫塔风致振动以共振响应为主,采用惯性力法或三分量(平均、背景和共振)法计算等效风荷载更符合实际分布规律。时、频域分析结果与我国现行规范《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)计算结果吻合较好,可为分段式变截面高耸结构精细化风振效应研究提供工程参考和依据。

干气脱硫塔压力降控制方法与实践

介绍了某公司液相柴油加氢装置干气脱硫塔压力降高的解决方法。通过Storks定律理论分析与试验相结合的方法,确定控制干气脱硫塔压力降主要措施:降低含硫干气流量和解决填料层堵塞问题。将含硫干气流量由7600 m^(3)/h降至6500 m^(3)/h,干气脱硫塔压力降下降6.5 kPa,效果不佳。填料层堵塞主要是因上游贫胺液中含有大量高碳固体颗粒,且其在贫胺液中悬浮沉降。根据Storks定律并利用该项曳力特征,固体黑色颗粒沉降速度为0.012 m/s,故通过满塔操作快速外送填料塔内贫胺液,高速流动产生与沉降相反的曳力足以使其悬浮,将大量高碳固体颗粒从填料中清除,干气脱硫塔压力降从53 kPa快速降至1 kPa,解决了填料层因高碳固体颗粒物堵塞而导致压力降高的问题,可操作性较强,效果显著。

脱硫塔浆液起泡的原因及消泡方法分析

脱硫塔浆液起泡现象是湿法脱硫过程常见的技术问题,会导致气液分离困难、除尘效果下降,并可能引发设备故障。随着环保标准的提升和工艺技术的改进,研究浆液起泡的原因及相应消泡技术变得尤为重要。研究表明,从化学成分的影响到工艺设计的优化,消泡技术手段能有效解决浆液起泡问题,提高脱硫系统的运行效率。

散货船用U型脱硫塔选型和应用

为了进一步控制船舶硫氧化物(SOx)的排放,国际海事组织(IMO)提出了越来越高的要求,燃油燃烧后的硫氧化物排放不能超过0.5%,在特定的排放区域内,更是要求将SOx的排放降至0.01%,以应对现有散货船使用燃油要求和满足SOx排放的标准,目前有两种方案,一种是使用含硫量小于0.5%硫含量的低硫重油和小于0.01%硫含量的船用轻柴油(MGO),从燃油的硫含量上来解决硫氧化物的排放问题;另一种方案是仍然采用3.5%硫含量的高硫重油,配置脱硫塔装置,采用废气后处理,将烟气中的硫氧化物通过海水或化学剂洗涤后,降低废气中硫氧化物含量,达到排放水平后,再向大气中排放废气。

一种烟气脱硫塔内壁的防腐蚀装置

专利号:CN201810440324.5专利权人:中石化宁波工程有限公司;中石化宁波技术研究院有限公司;中石化炼化工程(集团)股份有限公司摘要:本发明公开了一种烟气脱硫塔内壁的防腐蚀装置,特点是:包括设置在脱硫塔内的环型溢流槽,溢流槽由内侧板、底板和外侧板围成,内侧板的上端与脱硫塔内壁靠设,内侧板的上端设置有流道,内侧板的下端、底板均与脱硫塔内壁间隔设置,从而内侧板与脱硫塔内壁之间形成环型第一间隙,底板与脱硫塔内壁之间形成环型第二间隙,流道、第一间隙和第二间隙上下依次连通,溢流槽内容纳有清洗液,溢流槽与进水管路的出水口相连通,优点是:提供一种结构简单、经济实用的烟气脱硫塔内壁的防腐蚀装置,通过清洗液不断沿脱硫塔内壁流下对内壁上的酸性介质进行稀释、冲洗,能够改善脱硫塔内壁强酸腐蚀环境,提高防腐蚀性能,延长设备使用寿命。

脱硫塔煤气分布器的模拟分析及优化研究

介绍了煤气净化工程脱硫塔中应用的直管开孔式煤气分布器和双列叶片式煤气分布器的主要结构及分布特性。在同等条件下采用Flow Simulation软件分别模拟两种煤气分布器的流动情况,进行流场、压力降、均匀性指数分析,并对低压降的双列叶片式煤气分布器进行结构优化。研究双列叶片式煤气分布器的均布性能和压降性能随不同导流叶片数量的变化规律,提升分布器的分布效果。

脱硫塔结构分析与设计优化

以襄垣县诚丰电力有限公司5#炉超低排放改造项目为实际工程背景,建立直排脱硫塔整体结构的三维模型,借助有限元分析软件Midas-Gen对结构进行建模及静力学分析。分析模拟结果显示,在极限工况载荷组合下,结构最大位移变形发生在钢烟囱顶部,主要是由于塔体增加直排烟囱部分长细比较大,在风载荷作用下结构水平位移比较明显。在此基础上可以为烟囱部分增加竖筋,增大其挠度以减小变形量。板壳单元的最大应力部分发生在烟气进口位置,此部位因有大开口易发生应力集中现象。梁单元的最大弯矩为6.48×10^(7)N·mm,发生在塔内喷淋主支撑梁的中心部分。

二次再热机组湿法脱硫塔入口烟温选择研究

湿法脱硫塔入口烟气具有丰富的余热资源,在吸收塔入口设置低温省煤器,能够合理降低吸收塔入口烟温,既有助于余热回收,降低机组煤耗,又有助于脱硫系统节水。文章基于空气预热器旁路烟气余热利用系统,以某1000MW二次再热机组为例,计算不同脱硫塔入口烟温对余热回收、设备造价及投资回报周期的影响。计算结果表明,脱硫塔入口烟温对低温省煤器设备造价影响最大;脱硫塔入口烟温为85℃时,投资回报周期最短,与大多数电厂的实际运行温度相符;脱硫塔入口烟温的选择需要综合考虑余热回收、设备造价及金属腐蚀三者的协调。

脱硫塔火灾预防及控制措施研究

为了预防和控制脱硫火灾,以燃煤火电厂常用的脱硫塔为例,分析了脱硫塔火灾与脱硫塔的结构、材质之间的关系。结果表明:脱硫塔火灾的发生与脱硫塔的结构和材质有密切关系,脱硫塔火灾发生后的控制重点在除雾器。选用不可燃材质的除雾器或对除雾器冲洗水管进行优化改造有利于降低脱硫塔火灾的严重程度。

基于有限元分析的合金脱硫塔结构优化设计及应用

随着国家一带一路倡议的推进和国际环保政策的日益严格,燃煤电厂烟气治理尤其是脱硫塔的设计、运行和维护成为沿线国家电力行业关注的重点。围绕某国外火电项目使用的合金材质脱硫塔进行结构优化,旨在降低维护成本和提高设备的稳定性。通过利用有限元仿真计算对脱硫塔的受力分析实现了减轻设备重量与节约成本的双重目标,研究成果成功应用于国内外多个脱硫项目,证实了其经济性和实用性。详细介绍了项目基本情况、设计创新点及应用前景,为同类工程提供了新的设计思路和技术参考。

基于有限元计算的脱硫塔吊装强度分析

在脱硫塔吊装作业中,安装吊耳的部位承受着整个脱硫塔的重量,若其结构强度不够,会发生塑性变形,严重时可能会引发坠落事故。对此,以某脱硫塔改装项目为例,采用有限元方法分析并优化吊点的局部结构,使其满足吊装强度要求。结合生产实例,利用AM(Aveva Marine)软件进行脱硫塔一体化建模,得到包含材质信息的脱硫塔有限元分析模型。根据吊装方案和计算需求对该模型进行单元划分、载荷加载和边界约束,在此基础上利用FEMAP软件对脱硫塔在吊装过程中的结构响应进行有限元分析,结果表明吊装方案可行,脱硫塔结构响应满足强度要求。

脱硫塔综合静力分析与地震响应分析

利用有限元法对某工程干法脱硫塔进行综合静力分析和地震响应分析。建立脱硫塔有限元模型,根据标准规定和脱硫塔结构特点,计算得到不同高度的风载荷。在风载荷、工作负压、自身重力、雪载荷等综合静力作用下,得到脱硫塔应力云图和位移云图。通过时程分析法,获得脱硫塔地震响应位移及层间位移时程曲线。分析结果表明,脱硫塔在风载荷等综合静力作用下,最大应力值为201.84 MPa,位于塔架支撑管道部位,未超过管道所用材料Q235B钢的屈服强度,满足要求。吸收塔的水平位移角为0.00055,塔架的水平位移角为0.0004,均小于1/75,满足标准要求。脱硫塔在地震波作用下,吸收塔最大层间位移角为0.0031,位于吸收塔顶端排烟口至管道上顶面之间,塔架最大层间位移角为0.001,位于塔架第六层,层间位移角均小于1/250,满足标准要求。分析结果从结构强度和抗震性能两方面为脱硫塔的结构设计提供了依据。

火电厂脱硫塔防火危险点控制措施研究

火电厂脱硫塔是火电厂环境保护的重要设施,为了形成科学的脱硫塔火灾控制措施,基于脱硫塔结构对火电厂脱硫塔防火危险点进行分析,并提出了脱硫塔火源定位模型及控制措施。实验结果表明,火源定位模型在两个数据集上分别有84.4%和83.3%的整体识别精度,Kappa值分别为0.758和0.75,证实了其在不同场景下的强大识别能力,可以满足实际应用需求。