鋅冶煉尾氣凈化洗滌塔降溫系統優化

李志強，周玉林，周 強

（河南豫光鋅業有限公司，河南 濟源 454650）

目前在冶煉、化工生產過程中無法避免的產生有毒有害的物質及煙塵，如果直接排放到大氣中，必定對環境將造成污染。

凈化洗滌塔作為鋅冶煉和濕法系統渣處理工序尾氣治理及制酸系統煙氣處理的最核心設備，被廣泛應用于冶金、化工等行業。

本次優化改造的是凈化塔提供循環液的洗滌泵，優化后的洗滌泵效率由50%提高到75%左右，揚程由原來的22m提升為25m，泵密封材質由合金升級為碳化硅加F46；同時新增噴淋泵并增加聯鎖保護，提高溢流堰及塔內玻璃鋼設備防護等級，提高鋅冶煉尾氣降溫、除塵效果和設備運行穩定性。

1 系統優化

1.1 系統優化原因

原凈化洗滌塔配套使用的洗滌泵為開式葉輪，泵效率約50%，耗電量大；泵的設計揚程較實際偏低2m～3m，洗滌塔噴淋高度距離溢流堰頂部差1m，不能有效對高溫煙氣進行降溫；金屬機械密封不耐稀酸尤其高氟氯腐蝕，壽命短（5個月左右），維修頻繁，設備總體運行風險高。

1.2 系統總體優化思想

生產設備一定要滿足生產工藝要求，同時盡可能實現節能，使用壽命長，系統連鎖和自我保護性能強，才能實現連續、穩定、高效運行。

將凈化塔原洗滌泵（HTB250-400-800-22）更換高效節能耐腐蝕泵（KFM250-200-340），效率由原來的50%提高至75%左右，揚程由原來的22m 提升為25m，泵密封材質由合金更換為碳化硅加F46。同時增加兩臺噴淋泵，獨立供液給洗滌塔溢流堰，確保當洗滌泵出現故障時通過聯鎖自動切換給洗滌塔溢流堰供液，有效保護洗滌塔內部玻璃鋼設備不被高溫煙氣燒壞，提高系統降溫效果和設備運行穩定性。

2 系統優化

2.1 洗滌塔的工作原理

揮發窯煙氣經過余熱鍋爐、旋風收塵、電場收塵后，進入脫硫系統的煙氣進入洗滌塔進行除塵，凈化洗滌塔由逆噴塔和集液槽兩大部分組成，高溫煙氣由逆噴塔上部自上而下進入集液槽，再由集液槽上部流出。

煙氣進入塔后向下流過噴淋段，以逆流方式與噴淋上來的亞硫酸鈉溶液（由洗滌泵供給）接觸，煙氣中的SO2被亞硫酸鈉吸收并發生化學反應，生成溶解度較大的亞硫酸氫鈉。

2.2 系統的優化

2.2.1 改造前凈化塔洗滌泵耗電量測算

表1 改造前凈化洗滌泵用電量測算

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2.2.2 泵的選型

表2 改造前后洗滌泵的選型

2.2.3 投資成本

表3 設備投資成本

2.2.4 改造后凈化塔洗滌泵耗電量測算

表4 改造后凈化硫洗滌泵用電量測算

2.2.5 節約效益計算

洗滌泵全年按運行330 天計算，效益分享期內本項目節能收益，以泵耗電量的節約量計算，計算方法：（節能改造前泵的小時耗電量－節能改造后泵的小時耗電量）×泵的運行時間×基準電價 0.58 元/度=結算當期節約電費總額。

每年節約費用：（122.5-74）＊24＊330＊0.58=222789.6（元）。

2.2.6 新增噴淋泵的優化

改造前：

脫硫洗滌泵作為循環液在逆噴塔和集液槽之間循環的動力來源，洗滌泵出口管道其中一支輸送液體到逆噴塔噴頭，與高溫煙氣進行逆流接觸以達到降溫除塵的目的，另一只輸送液體到溢流堰進液管，保護洗滌塔內部不被高溫煙氣燒壞。改造前布置見右圖：

圖1 改造前脫硫洗滌泵內部結構圖

改造后：

在原有洗滌泵設置的前提下，增加噴淋泵，噴淋泵出口管道直接輸送液體到溢流堰進液管。由于集液槽材質屬于玻璃鋼，在高溫煙氣及酸液的長期腐蝕下，內部易出現鼓包、脫落等現象，極易造成洗滌泵進液口被堵塞，造成洗滌泵上液量小或不上液等情況，嚴重時高溫煙氣會燒毀逆噴塔內部設備，這時增加的噴淋泵通過溫度聯鎖會自動啟動進行噴淋，以保護溢流堰及以下設備不被高溫煙氣燒壞，有效保障了洗滌塔和整個生產系統的穩定運行。改造后布置見右圖：

圖2 改造后脫硫洗滌泵內部結構圖

3 結語

本文介紹了鋅冶煉尾氣凈化洗滌塔降溫系統的優化，通過對洗滌泵進行優化改造，年節能22.28 萬元，同時提高了洗滌塔的降溫效果和泵的使用壽命，另外新增兩臺噴淋泵，當洗滌泵出現故障時通過聯鎖直接給凈化塔溢流堰供液，有效保護洗滌塔內部玻璃鋼設備不被高溫煙氣燒壞，有力保障了設備和生產系統的連續性。