锌冶炼尾气净化洗涤塔降温系统优化

李志强，周玉林，周 强

（河南豫光锌业有限公司，河南 济源 454650）

目前在冶炼、化工生产过程中无法避免的产生有毒有害的物质及烟尘，如果直接排放到大气中，必定对环境将造成污染。

净化洗涤塔作为锌冶炼和湿法系统渣处理工序尾气治理及制酸系统烟气处理的最核心设备，被广泛应用于冶金、化工等行业。

本次优化改造的是净化塔提供循环液的洗涤泵，优化后的洗涤泵效率由50%提高到75%左右，扬程由原来的22m提升为25m，泵密封材质由合金升级为碳化硅加F46；同时新增喷淋泵并增加联锁保护，提高溢流堰及塔内玻璃钢设备防护等级，提高锌冶炼尾气降温、除尘效果和设备运行稳定性。

1 系统优化

1.1 系统优化原因

原净化洗涤塔配套使用的洗涤泵为开式叶轮，泵效率约50%，耗电量大；泵的设计扬程较实际偏低2m～3m，洗涤塔喷淋高度距离溢流堰顶部差1m，不能有效对高温烟气进行降温；金属机械密封不耐稀酸尤其高氟氯腐蚀，寿命短（5个月左右），维修频繁，设备总体运行风险高。

1.2 系统总体优化思想

生产设备一定要满足生产工艺要求，同时尽可能实现节能，使用寿命长，系统连锁和自我保护性能强，才能实现连续、稳定、高效运行。

将净化塔原洗涤泵（HTB250-400-800-22）更换高效节能耐腐蚀泵（KFM250-200-340），效率由原来的50%提高至75%左右，扬程由原来的22m 提升为25m，泵密封材质由合金更换为碳化硅加F46。同时增加两台喷淋泵，独立供液给洗涤塔溢流堰，确保当洗涤泵出现故障时通过联锁自动切换给洗涤塔溢流堰供液，有效保护洗涤塔内部玻璃钢设备不被高温烟气烧坏，提高系统降温效果和设备运行稳定性。

2 系统优化

2.1 洗涤塔的工作原理

挥发窑烟气经过余热锅炉、旋风收尘、电场收尘后，进入脱硫系统的烟气进入洗涤塔进行除尘，净化洗涤塔由逆喷塔和集液槽两大部分组成，高温烟气由逆喷塔上部自上而下进入集液槽，再由集液槽上部流出。

烟气进入塔后向下流过喷淋段，以逆流方式与喷淋上来的亚硫酸钠溶液（由洗涤泵供给）接触，烟气中的SO2被亚硫酸钠吸收并发生化学反应，生成溶解度较大的亚硫酸氢钠。

2.2 系统的优化

2.2.1 改造前净化塔洗涤泵耗电量测算

表1 改造前净化洗涤泵用电量测算

?

2.2.2 泵的选型

表2 改造前后洗涤泵的选型

2.2.3 投资成本

表3 设备投资成本

2.2.4 改造后净化塔洗涤泵耗电量测算

表4 改造后净化硫洗涤泵用电量测算

2.2.5 节约效益计算

洗涤泵全年按运行330 天计算，效益分享期内本项目节能收益，以泵耗电量的节约量计算，计算方法：（节能改造前泵的小时耗电量－节能改造后泵的小时耗电量）×泵的运行时间×基准电价 0.58 元/度=结算当期节约电费总额。

每年节约费用：（122.5-74）＊24＊330＊0.58=222789.6（元）。

2.2.6 新增喷淋泵的优化

改造前：

脱硫洗涤泵作为循环液在逆喷塔和集液槽之间循环的动力来源，洗涤泵出口管道其中一支输送液体到逆喷塔喷头，与高温烟气进行逆流接触以达到降温除尘的目的，另一只输送液体到溢流堰进液管，保护洗涤塔内部不被高温烟气烧坏。改造前布置见右图：

图1 改造前脱硫洗涤泵内部结构图

改造后：

在原有洗涤泵设置的前提下，增加喷淋泵，喷淋泵出口管道直接输送液体到溢流堰进液管。由于集液槽材质属于玻璃钢，在高温烟气及酸液的长期腐蚀下，内部易出现鼓包、脱落等现象，极易造成洗涤泵进液口被堵塞，造成洗涤泵上液量小或不上液等情况，严重时高温烟气会烧毁逆喷塔内部设备，这时增加的喷淋泵通过温度联锁会自动启动进行喷淋，以保护溢流堰及以下设备不被高温烟气烧坏，有效保障了洗涤塔和整个生产系统的稳定运行。改造后布置见右图：

图2 改造后脱硫洗涤泵内部结构图

3 结语

本文介绍了锌冶炼尾气净化洗涤塔降温系统的优化，通过对洗涤泵进行优化改造，年节能22.28 万元，同时提高了洗涤塔的降温效果和泵的使用寿命，另外新增两台喷淋泵，当洗涤泵出现故障时通过联锁直接给净化塔溢流堰供液，有效保护洗涤塔内部玻璃钢设备不被高温烟气烧坏，有力保障了设备和生产系统的连续性。