淺談吸收塔的改造_圖文

1、第35卷第19期 2009年7月 山 西 建 筑SHANXI越t(】I田EC兀瓜E文章編號(hào):1009.682512009119034602淺談吸收塔的改造蘇華鶯摘要:指出火電廠煙氣脫硫是控制sch排放的主要途徑,針對(duì)某600MW電廠脫硫工藝中的核心設(shè)備吸收塔在 運(yùn)行過(guò)程中存在的一些問(wèn)題,分析了其產(chǎn)生原因并進(jìn)行了相應(yīng)的改造,提高了脫硫效率。關(guān)鍵詞:煙氣脫硫,吸收塔,煙氣加熱器中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A中國(guó)是燃煤大國(guó),煤炭占一次能源消費(fèi)總量的75%,居世界首位。含硫煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的鼢,致使酸雨和大氣污染日趨嚴(yán)重,而火電廠脫硫是控制9Q排放和實(shí)現(xiàn)電廠節(jié)能減排的主要途徑。目前火電廠實(shí)施脫硫的主

2、要途徑有:煤炭洗選、潔凈煤燃燒技術(shù)、燃用低硫煤和煙氣脫硫,其中煙氣脫硫是符合我國(guó)國(guó)情和技術(shù)條件的關(guān)鍵和有效手段。石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝以其脫硫效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單而得到廣泛應(yīng)用,但該工藝在運(yùn)行過(guò)程中也存在一些問(wèn)題,如吸收塔除霧器的壓差大、煙氣加熱器(GGH的壓差大、增壓風(fēng)機(jī)的喘振、結(jié)垢等,人們針對(duì)這一系列問(wèn)題對(duì)設(shè)備或運(yùn)行方式做了相應(yīng)的調(diào)整與改造。下面以某電廠600MW亞臨界燃煤機(jī)組為例,闡述其改進(jìn)方法。1改造前吸收塔的運(yùn)行1.1運(yùn)行情況全部煙氣參加脫硫,在設(shè)計(jì)條件下全部煙氣脫硫效率不小于95%。如圖1所示,吸收塔采用逆流噴霧塔,在吸收塔內(nèi)部設(shè)有煙氣隔板,煙氣在吸收塔的上升區(qū)與霧狀漿液逆流接觸

3、,脫硫后的煙氣在吸收塔頂都翻轉(zhuǎn)向下,從與吸收塔煙氣入口側(cè)處于同一水平位置的煙氣口排出到達(dá)除霧器。吸收塔內(nèi)上流區(qū)煙氣流速為4m/s,下流區(qū)的煙氣流速為10m/s。在上流區(qū)配有三組噴淋層,每個(gè)吸收塔配備3臺(tái)循環(huán)泵,另有1臺(tái)作為備用,使吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的s02與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除,最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過(guò)除霧器(除去煙氣中攜帶的水滴以及一些鹽離子,防止帶入GGH結(jié)垢、加熱器加熱升溫后,由增壓風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放。圈1改造前的吸收塔/if,務(wù)i 叼”FP堙?” 。,#摧”、 t t t t t 一煙氣循環(huán)泵。一漿液池叩甲甲攪拌器 圈2改造后的吸收

4、塔吸收了S02的循環(huán)漿液落入吸收塔反應(yīng)池,吸收塔反應(yīng)池裝 有6臺(tái)攪拌器,氧化風(fēng)機(jī)將氧化空氣鼓入反應(yīng)池中與漿液反應(yīng), 氧化空氣分布系統(tǒng)采用噴管式,吸收劑(石灰石漿液被引入吸收 塔,送到石膏脫水系統(tǒng),通過(guò)漿液流速控制閥控制漿液排出速度, 維持循環(huán)漿液從吸收塔到脫水泵系統(tǒng)的濃度在25%左右。1.2存在問(wèn)題吸收塔與增壓風(fēng)機(jī)是整個(gè)脫硫系統(tǒng)中的核心設(shè)備,在實(shí)際運(yùn) 行中都存在著許多問(wèn)題,尤其是吸收塔存在的問(wèn)題較多。1煙氣進(jìn)入吸收塔后向上穿過(guò)噴淋層時(shí)分布不均勻,而循環(huán) 泵打到噴淋層的漿液卻是均勻分布的。這就導(dǎo)致了S02不能被 充分吸收,會(huì)有部分s(2排人大氣。2除霧器裝設(shè)在出口煙道 上,在運(yùn)行中若吸收塔內(nèi)液位

5、過(guò)高,會(huì)有部分沸騰的漿液進(jìn)入煙 道使除霧器結(jié)垢,導(dǎo)致除霧器壓差過(guò)大,引起GGH壓差大,增壓 風(fēng)機(jī)無(wú)法達(dá)到最大效率,引起增壓風(fēng)機(jī)喘振。3在除霧器二級(jí)背 面裝設(shè)了沖洗電動(dòng)門(mén),在順控沖洗中會(huì)造成GGH帶水,導(dǎo)致結(jié) 垢。4沖洗后的沖洗水,需設(shè)專門(mén)管道引入吸收塔,這樣既浪費(fèi) 了材料,如果管道防腐破裂或管道腐蝕,沖洗水會(huì)流入GGH,導(dǎo) 致結(jié)垢。5在運(yùn)行中噴淋層(尤其是第一層噴頭出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),不 能及時(shí)更換,影響脫硫效率。2對(duì)吸收塔的改造及改造后的運(yùn)行2.1吸收塔的改造針對(duì)脫硫中的一些問(wèn)題進(jìn)行了改造,取掉中間的隔板,在吸 收塔噴淋層的下部加裝了托盤(pán),將除霧器安裝在吸收塔噴淋層的 上部,并在除霧器的二級(jí)背面去掉

6、了沖洗水門(mén),將出口煙道安裝 在吸收塔的頂部,煙氣從吸收塔頂部直接進(jìn)入GGH凈煙氣側(cè),升 溫后從煙道進(jìn)入煙囪排人大氣,結(jié)構(gòu)如圖2所示。改造后的特點(diǎn):1煙氣進(jìn)入吸收塔之后由于加裝了托盤(pán),會(huì) 使煙氣分布均勻,這樣煙氣在穿過(guò)噴淋層時(shí)會(huì)使S旺充分吸收, 提高了脫硫效率。2將除霧器裝設(shè)在吸收塔頂部,減小了除霧器 壓差,由于是直接安裝在吸收塔內(nèi),不用安裝疏水管道,節(jié)省了材 料,也免去了一些事故的發(fā)生。采用垂直布置,減小了煙氣阻力, 同時(shí)受到重力作用,吸收塔除霧器效率也有所提高,間接地加快 了吸收反應(yīng)。3去掉r除霧器二級(jí)背面的沖洗水門(mén),這樣就不會(huì) 造成GGH帶水,防止結(jié)垢。4在運(yùn)行過(guò)程中,如果噴頭堵塞嚴(yán)重 需

7、要更換時(shí),可從入孔門(mén)進(jìn)入吸收塔,站在托盤(pán)上更換,不影響 鼢的吸收率。5煙氣進(jìn)入吸收塔后,直接向上流出,然后進(jìn)入 GGH,減小了壓損。2.2改造后脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行吸收塔漿液循環(huán)系統(tǒng)由三臺(tái)循環(huán)泵和對(duì)應(yīng)的噴淋層組成,漿 液由噴嘴霧化成細(xì)小液滴,自上而下落下,形成霧柱。煙氣從吸 收塔下部進(jìn)入,逐漸上升,在液滴落回吸收塔漿液池的過(guò)程中,吸 收煙氣中二氧化硫、三氧化硫、氯化氫、氟化氫等酸性物質(zhì),整個(gè) 過(guò)程為逆流吸收,脫硫后的清潔煙氣通過(guò)除霧器去除水滴后進(jìn)入收稿日期:20090316作者簡(jiǎn)介:蘇華鶯(1979.,女,碩士,助教,山西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西太原030024第35卷第19期 2O 09年7月 山

8、西 建 筑SHANXI A】iCHllBC兀瓜EJm.2009347文章編號(hào):10096825|200919-0347-03城市生活垃圾焚燒底灰的特性研究張建銘張?zhí)旆甯鹅o摘要:介紹了國(guó)內(nèi)城市生活垃圾的產(chǎn)生及處理現(xiàn)狀,分析了焚燒垃圾底灰的特性,針對(duì)垃圾的爐排型和流化床型兩種 焚燒工藝,取底灰樣品若干,進(jìn)行了樣品的能譜分析(EDx對(duì)比,分析研究表明,兩種焚燒工藝的垃圾焚燒底灰都以C, 0,Ca為主,與砂類土性質(zhì)類似,且具有利用價(jià)值。關(guān)鍵詞:生活垃圾,焚燒底灰,EDX中圖分類號(hào):x705文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市生活垃 圾的圍城現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。自1979年以來(lái),

9、我國(guó)城市生活垃圾的 產(chǎn)生總量以每年8%10%的速度增長(zhǎng)1|。2004年我國(guó)城市生 活垃圾清運(yùn)總量為1.55億t,其中浙江省就有750.2萬(wàn)t,而城市煙氣換熱器加熱。S02與漿液中的石灰石反應(yīng)生成亞硫酸鹽,進(jìn)入塔底部的氧 化池,在外加空氣的強(qiáng)烈氧化和攪拌器作用下,氧化成硫酸鹽,氧 化池內(nèi)漿液的pH值保持在5左右。石膏漿液由石膏排出泵送到 石膏旋流器,分離出較細(xì)固體顆粒(細(xì)石膏顆粒、未溶解的石灰石 和飛灰等的漿液返回吸收塔,濃縮的大石膏漿液(濃度為50% 從旋流器的下流口排出。在吸收塔去除S曉的過(guò)程中,利用來(lái)自循環(huán)漿液的水將煙氣 冷卻至飽和溫度,消耗的水量由工藝水補(bǔ)償。為優(yōu)化吸收塔的水 利用,用這

10、部分補(bǔ)充水來(lái)清洗裝在吸收塔頂部的除霧器。3改造后對(duì)GGH的影響回轉(zhuǎn)式煙氣加熱器oGH由受熱面轉(zhuǎn)子和固定的外殼組成, 外殼的頂部和底部把轉(zhuǎn)子的通流部分分隔為兩部分,轉(zhuǎn)子的一側(cè) 通過(guò)未處理的煙氣,另一側(cè)逆流通過(guò)脫硫后的凈煙氣,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 一圈就完成一次換熱。C;(3H的傳熱元件由波紋板組成,波紋板 由厚度0.5mm1.25n11Tl的鋼板制成,在表面加鍍搪瓷以防止 腐蝕。一般在吸收塔的出口煙氣濕度較高,而溫度較低,更加容易 結(jié)垢和腐蝕。改造后的吸收塔可以有效地降低煙氣濕度,減少 GGH換熱元件上的含塵量,再加上每個(gè)班當(dāng)班時(shí)的空氣吹掃和 定期的高壓水沖洗,以及停機(jī)后的低速低壓水沖洗都會(huì)減少 GGH的結(jié)

11、垢情況,也就是說(shuō)降低了換熱器的換熱熱阻,增強(qiáng)了冷 熱煙氣之間的換熱,提高了C93H的換熱效率,降低了GGH兩側(cè) 煙氣的壓力損失。 歷年的垃圾堆存量已累計(jì)高達(dá)70多億噸,侵占了5億多平方米 的土地,全國(guó)已有2/3的大中城市被垃圾所包圍。如此龐大的垃 圾,如處理不善將會(huì)對(duì)水體、大氣、土壤等造成嚴(yán)重的污染2|。 垃圾的處理方法主要有填埋法、堆肥法和焚燒法。焚燒法是 我國(guó)城市生活垃圾處理的主要方法之一,尤其是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展另外,吸收塔的改造對(duì)增壓風(fēng)機(jī)也有較大的影響。當(dāng)除霧器 的壓差、GGH的壓差減小后,增壓風(fēng)機(jī)的電流也會(huì)隨之減小,從 而提高了做功能力。從另一個(gè)角度上看,吸收塔的改造起到了節(jié) 能降耗的作

12、用。4結(jié)語(yǔ)1吸收塔的改造提高了脫硫效率,減少了SQ及氮氧化物的 排放量,也減少了煙塵的排放量。2經(jīng)過(guò)改造,吸收塔本身的效 率得到了提高。3吸收塔的改造也直接或問(wèn)接地提高了其他設(shè)備 的效率,增強(qiáng)了做功能力。在同等條件下起到了節(jié)能降耗的作用。 參考文獻(xiàn):1.陳東祥,蔡明坤,賴炎顯.煙氣加熱器(GGH的應(yīng)用技術(shù) J.鍋爐技術(shù),2003(4:67.71.2鄧徐幀,裴耀先,顧咸志.石灰石一石膏濕法煙氣脫硫裝置 的防腐蝕J.電力環(huán)境保護(hù),2002(2:1116.3蘇青青,楊嘉謨.燃煤煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展J.武漢化工學(xué)院 學(xué)報(bào),2005(1:32.35.4王家永.關(guān)于煙氣脫硫系統(tǒng)中增壓風(fēng)機(jī)幾個(gè)問(wèn)題的探討J. 電

13、力建設(shè),2004(7:5758.5江得厚,郝黨強(qiáng),王勤,等.目前煙氣脫硫工藝技術(shù)幾個(gè)問(wèn) 題的探討J】.發(fā)電設(shè)備,2007(2:164167.6Dou,B,Byun,Y-C,Hwang,J.Flue gas desulfurization with an dectrostatic spraying absorberJ.Energy and Fuels,2008,22 (2:1041.1045.Transformation on the absorberSU I-Iua-yingAbstract:Flue gas desulfudzation technology in power plants

14、is main way of soz emission eontr01.This article analysis about the n擒文ms exist ing 80me problems on the core equipment of desulfurization process-absorber and ctmducts oorresponding technical transforms in a 600 MW power plant.It improves desulfurization efficiency.Key words:flue gas d毪mlfttrizatio

15、n,absorber,flue gas heater收稿日期:200903-01作者簡(jiǎn)介:張建銘(1983.,男,浙江工業(yè)大學(xué)建筑T程學(xué)院碩士研究生,浙江杭州310014張?zhí)旆?1981.,男,助理工程師,杭州市房屋安全鑒定所,浙江杭州310000付靜(1985一,女,浙江工業(yè)大學(xué)建筑1:程學(xué)院碩士研究生,浙江杭州310014 淺談吸收塔的改造作者:蘇華鶯 , SU Hua-ying作者單位:山西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西,太原,030024刊名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期:2009,35(19引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(6條1. 陳東祥 . 蔡明坤 . 賴炎顯

16、 煙氣加熱器(GGH的應(yīng)用技術(shù) 期刊論文-鍋爐技術(shù) 2003(42. 鄧徐幀 . 裴耀先 . 顧咸志 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的防腐蝕 期刊論文-電力環(huán)境保護(hù) 2002(23. 蘇青青 . 楊嘉謨 燃煤煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展 期刊論文-武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào) 2005(14. 王家永 關(guān)于煙氣脫硫系統(tǒng)中增壓風(fēng)機(jī)幾個(gè)問(wèn)題的探討 期刊論文-電力建設(shè) 2004(75. 江得厚 . 郝黨強(qiáng) . 王勤 . 朱麗娜 目前煙氣脫硫工藝技術(shù)幾個(gè)問(wèn)題的探討 期刊論文-發(fā)電設(shè)備 2007(26. Dou B. Byun Y-C. Hwang JFlue gas desulfurization with an electr

17、ostatic spraying absorber 2008(2相似文獻(xiàn)(10條1.學(xué)位論文 趙振剛 煙氣脫硫吸收塔有限元分析及參數(shù)優(yōu)化研究 2007環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)民環(huán)保意識(shí)的提高,人們對(duì)大氣質(zhì)量的要求越來(lái)越高,大氣環(huán)境中的二氧化硫污染是當(dāng)今人 類面臨的重大環(huán)境問(wèn)題之一。用煤作為原料的火力發(fā)電廠是二氧化硫的主要排放源之一,因此,必須對(duì)燃煤火力發(fā)電廠煙氣進(jìn)行脫硫。 目前大型 火力發(fā)電廠的煙氣脫硫主要采用濕法(石灰石/石膏法脫硫工藝,吸收塔是脫硫工藝系統(tǒng)中的最主要構(gòu)筑物,其結(jié)構(gòu)為大直徑薄壁圓筒形殼體鋼結(jié)構(gòu)。 對(duì)于吸收塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)外均無(wú)專門(mén)的規(guī)范可依,主要是參

18、照儲(chǔ)罐類、塔式容器類規(guī)范?，F(xiàn)階段對(duì)于吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題是:風(fēng)荷 載計(jì)算中,結(jié)構(gòu)基本自振周期取值;地震荷載計(jì)算中局部的反應(yīng),以及局部反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響;塔壁厚度設(shè)計(jì)中,壁板的穩(wěn)定應(yīng)力。研究解決上述 問(wèn)題的重要方法之一是進(jìn)行吸收塔結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析。 本文結(jié)合海勃灣熱電廠脫硫吸收塔工程,利用大型通用軟件ANSYS對(duì)硫吸收塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 分析:根據(jù)實(shí)際的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)吸收塔進(jìn)行有限元建模,進(jìn)行吸收塔的動(dòng)力特性分析,掌握吸收塔的動(dòng)力特性和剛度特性。在自重載荷、積塵載荷、風(fēng)載 荷、地震載荷等作用下進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析,掌握多載荷作用下吸收塔的結(jié)構(gòu)響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)受力性能的影響。利用ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊

19、對(duì)吸收塔進(jìn)行質(zhì)量?jī)?yōu) 化,提出對(duì)工程設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議,以滿足實(shí)際工程的需要。 本文對(duì)吸收塔進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析中的模態(tài)分析,從而得到吸收塔的前十階固有頻率,并在 此基礎(chǔ)上擴(kuò)展得到了吸收塔前十階振型,找出了結(jié)構(gòu)剛度的薄弱部位;掌握吸收塔隨載荷變化的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況,以及各個(gè)載荷對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;建 立了吸收塔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,并對(duì)結(jié)構(gòu)在復(fù)雜載荷作用下進(jìn)行了優(yōu)化。 通過(guò)以上的分析,為吸收塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有效的依據(jù),并對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。2.學(xué)位論文 王劍利 火力發(fā)電廠煙氣脫硫吸收塔動(dòng)力特性分析研究 2006環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)民環(huán)保意識(shí)的提高,人們對(duì)大氣質(zhì)量的要求越來(lái)越高

20、。大氣環(huán)境中的二氧化硫污染是當(dāng)今人 類面臨的重大環(huán)境問(wèn)題之一。用煤作為原料的火力發(fā)電廠是二氧化硫的主要排放源之一,因此,必須對(duì)燃煤火力發(fā)電廠煙氣進(jìn)行脫硫。 目前大型 火力發(fā)電廠的煙氣脫硫主要采用濕法(石灰石/石膏法脫硫工藝,吸收塔是脫硫工藝系統(tǒng)中的最主要構(gòu)筑物,其結(jié)構(gòu)為大直徑薄壁圓筒形殼體鋼結(jié)構(gòu)。根 據(jù)其上部是否設(shè)排煙筒,吸收塔可分為低塔(上部不設(shè)排煙筒和高塔(上部設(shè)排煙筒兩類。 對(duì)于吸收塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)外均無(wú)專門(mén)的規(guī)范可依 ,主要是參照儲(chǔ)罐類、塔式容器類規(guī)范?，F(xiàn)階段對(duì)于吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題是:(1風(fēng)荷載計(jì)算中,結(jié)構(gòu)基本自振周期如何取值;(2地震荷 載計(jì)算中,如何考慮局部的反應(yīng),以

21、及局部反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響;(3塔壁厚度設(shè)計(jì)中,如何考慮壁板的穩(wěn)定應(yīng)力。研究解決上述問(wèn)題的重要方法之一 是進(jìn)行吸收塔結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析。 本文結(jié)合實(shí)際工程(兩類典型的吸收塔研究吸收塔的動(dòng)力特性問(wèn)題,主要研究包括:通過(guò)對(duì)實(shí)際工程中常見(jiàn) 的吸收塔結(jié)構(gòu)分析,提出吸收塔的分析對(duì)象,主要將針對(duì)兩類典型的吸收塔;對(duì)于兩類典型吸收塔進(jìn)行有限元建模分析,進(jìn)行兩類典型吸收塔的動(dòng)力特 性分析,計(jì)算兩類吸收塔的自振特性和振動(dòng)模態(tài),掌握吸收塔的動(dòng)力特性和剛度特性,分析其對(duì)于結(jié)構(gòu)受力性能的影響;針對(duì)兩類吸收塔的動(dòng)力分析結(jié) 果,提出對(duì)于工程設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議,并通過(guò)計(jì)算檢驗(yàn)所提方法的合理性。 本文研究的主要成果:掌握了兩類吸

22、收塔的動(dòng)力特性和剛度特性,找出 了結(jié)構(gòu)剛度的薄弱部位;通過(guò)分析,找到了對(duì)于薄弱部位加強(qiáng)的有效方法;通過(guò)對(duì)兩類塔比較分析,提出了優(yōu)化高塔塔頂加勁肋的建議;通過(guò)對(duì)各計(jì)算 方法所得的結(jié)構(gòu)自振周期比較,得出采用鋼制塔式容器中(8-4公式計(jì)算比較合理,計(jì)算結(jié)果可以用于工程實(shí)際。3.學(xué)位論文 孫永勝 電廠煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析 2007吸收塔是燃煤火電廠脫硫工藝中的主要結(jié)構(gòu)。吸收塔結(jié)構(gòu)一般為薄壁塔形結(jié)構(gòu),內(nèi)部設(shè)置各種管道、支撐梁,塔體開(kāi)設(shè)管道洞孔、煙氣進(jìn)出口,塔 體有些部分通過(guò)型鋼加強(qiáng),整個(gè)結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜。 作為連接鍋爐與煙囪的煙氣脫硫裝置,其建設(shè)與運(yùn)行質(zhì)量不僅關(guān)系到充分發(fā)揮火電廠煙氣脫硫的 環(huán)境保

23、護(hù)效益,而且對(duì)于火電廠鍋爐的穩(wěn)定、安全運(yùn)行意義重大。對(duì)于脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)的抗震分析,是電廠脫硫裝置安全、穩(wěn)定的重要保障,同時(shí)對(duì)整 個(gè)電廠乃至整個(gè)電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟(jì)有著十分重要的影響。 從目前已有的文獻(xiàn)來(lái)看,國(guó)內(nèi)外對(duì)吸收塔結(jié)構(gòu)的研究非常少見(jiàn),而對(duì)于脫硫塔結(jié)構(gòu)的抗 震性能分析就更少。本文采用有限元分析的方法,對(duì)帶有高塔的煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模分析和地震反應(yīng)分析,得到了該結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)規(guī)律。 本文主要完成以下研究工作: 1、建立符合工程實(shí)際的有限元模型。吸收塔內(nèi)部有一定的漿液存在,建立模型時(shí)分考慮漿液與不考慮漿液兩種情況 ?？紤]漿液時(shí),由于漿液的存在對(duì)結(jié)構(gòu)影響很復(fù)雜,本文采用三種方法分別考慮漿液的

24、存在對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的影響:附加質(zhì)量法、Housner彈簧質(zhì)量模型和直 接動(dòng)力耦合法; 2、根據(jù)前面建立的四種模型,分別進(jìn)行吸收塔結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析,得出吸收塔結(jié)構(gòu)不同模型的前30階自振頻率和基本振型,通過(guò) 比較得出合理的模型,為下一步的抗震計(jì)算采用。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)薄壁塔類結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范,得出吸收塔結(jié)構(gòu)基本自振周期近似計(jì)算公式:×10<'-3>。 3、用振型分解反應(yīng)譜法,找出結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力及設(shè)計(jì)控制因素,為該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。主要結(jié)論:該結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)水平方向的剛度相差不大,相比較而 言x向抗震更為不利,側(cè)移曲線均屬于彎曲型,結(jié)構(gòu)的薄弱部位出現(xiàn)在煙氣進(jìn)口與塔身交接處等; 4、利用有

25、限元分析軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)時(shí)程分析,得 到了在地震動(dòng)作用下,吸收塔結(jié)構(gòu)反應(yīng)隨時(shí)間的變化規(guī)律。對(duì)吸收塔結(jié)構(gòu)的兩個(gè)模型節(jié)點(diǎn)位移進(jìn)行時(shí)程對(duì)比分析,可以發(fā)現(xiàn)模型的不同會(huì)影響結(jié)構(gòu)的局 部反應(yīng),但對(duì)整體來(lái)說(shuō)影響較小,模型一的底部反力均較大,漿液晃動(dòng)減小了外載荷對(duì)結(jié)構(gòu)的作用。 這些有益經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論對(duì)該類大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)抗 震動(dòng)力分析與計(jì)算具有很好的參考價(jià)值。4.期刊論文 孫永勝 . 王利平 . 張猛 . Sun Yongsheng. Wang Liping. Zhang Meng煙氣脫硫吸收塔考慮固液耦合的動(dòng)力 特性分析 -河南科學(xué) 2008,26(12煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,掌握其動(dòng)力特性是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要

26、基礎(chǔ),根據(jù)有限元理論,對(duì)帶有高塔的煙氣脫硫吸收塔,從如何考慮漿液影 響的角度建立不同的有限元模型,對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力特性分析,且考慮了內(nèi)部漿液對(duì)吸收塔結(jié)構(gòu)固有頻率的影響.分析結(jié)果表明,漿液的存在對(duì)吸收塔高階頻率 影響較大,對(duì)低階頻率,尤其是基頻影響很小,偏差在1%以內(nèi),當(dāng)要了解吸收塔的低階頻率時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算,可以不考慮漿液的影響.5.會(huì)議論文 李天 . 閆宇敬 高塔型煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)屈曲分析 2006電廠煙氣脫硫吸收塔的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,掌握其穩(wěn)定性是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ).本文根據(jù)有限元理論,對(duì)帶有高塔的煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行有 限元建模,并進(jìn)行了穩(wěn)定性分析.通過(guò)計(jì)算得到了這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模態(tài)

27、,進(jìn)而了解該類型吸收塔結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)荷載情況,為其工程設(shè)計(jì)提供了有實(shí)用價(jià)值 的參考.6.會(huì)議論文 李天 . 孫永勝 . 王劍利 高塔型煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析 2006電廠煙氣脫硫吸收塔的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,掌握其動(dòng)力特性是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ).本文根據(jù)有限元理論,對(duì)帶有高塔的煙氣脫硫吸收塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行 有限元建模,并進(jìn)行了動(dòng)力特性分析.通過(guò)計(jì)算得到了這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征,進(jìn)而了解該類型吸收塔結(jié)構(gòu)的剛度分布情況,為其工程設(shè)計(jì)提供了有實(shí)用 價(jià)值的參考.7.學(xué)位論文 薛嵩 煙氣脫硫吸收塔的模型簡(jiǎn)化分析及原結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的一體化 2007脫硫吸收塔是燃煤發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備,具有直徑大、厚度小和大

28、矩形開(kāi)孔率等特點(diǎn),目前尚無(wú)完全適用的設(shè)計(jì)規(guī)范可循.吸收塔結(jié)構(gòu)及荷載 形式復(fù)雜,常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算方法不能給出其應(yīng)力和變形分布情況.現(xiàn)如今,數(shù)值計(jì)算己成為研究、設(shè)計(jì)人員不可缺少的工具之一,可以顯著降低研究和設(shè)計(jì) 成本,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間.ANSYS與Matlab分別為有限元分析和工程數(shù)值計(jì)算的有力工具. 本文通過(guò)有限元方法,對(duì)昆明電廠煙氣脫硫吸收塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì) 算分析.首先得到了塔體的振型、周期等自振特性,通過(guò)這些動(dòng)力特征,進(jìn)而了解了該類型吸收塔結(jié)構(gòu)的剛度分布情況.根據(jù)等效模型和原結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特 性應(yīng)盡可能保持一致的等效原則,推導(dǎo)了脫硫塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型理論計(jì)算公式,建立一維簡(jiǎn)化等效模型,并對(duì)其進(jìn)行地震反應(yīng)數(shù)值分析.通過(guò)與原結(jié)構(gòu)計(jì)算 結(jié)果的比較,驗(yàn)證了簡(jiǎn)化等效模型的合理性. 另外,為了充分發(fā)揮ANSYS有限元分析與Matlab矩陣運(yùn)算的各自功能.本文通過(guò)在Matlab中編寫(xiě)M文件 實(shí)現(xiàn)與ANSYS的接口連接技術(shù),給出了各種接口的實(shí)現(xiàn)方法和調(diào)用程序,總結(jié)了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn).充分利用了ANS