第一节 半干反应塔系统概述
一、半干法反应系统功能
半干反应器系统的作用是给离开锅炉的烟气提供第一步的净化。在反应塔中，烟气中的重金属和有害气体成份(HCl、SOx)与雾化器的很细的石灰浆液在适当的温度接触进行中和反应。在反应塔出口通道活性碳喷入烟气中吸收汞和二恶英。固体反应物随烟气进入下游的布袋除尘器，部分反应物在反应塔底部从烟气中分离出来通过底部圆锥排出到灰存储和处理系统。 二、半干法反应系统组成部分
半干反应塔系统基本上是由下列部件组成；有螺旋烟气进口通道的反应塔体，有石灰浆液和自来水喷入的旋转雾化器，有活性碳喷入口的烟气通道和收集落下的固体反应物的底部圆锥以及大块破碎机和旋转阀。
反应塔体的主要作用是为通过的烟气提供足够的反应时间（约20秒）来为中和反应创造最佳的空间条件。
烟气进口通道的主要作用是强迫烟气以向下，螺旋的形式通过反应塔，这可以通过有导向叶片的蜗壳型通道来得到，使通过反应塔的烟气达到最佳均匀的分布，烟气的旋转对雾化器喷出的液雾来说是逆流的。
旋转雾化器的主要作用是喷入和均匀地雾化石灰浆液和自来水，提供旋转的喷入液雾加强与螺旋运动的烟气的混合。喷入的石灰浆液量由烟囱中要求的排放水平来控制。为了冷却烟气从进口的大约210°C到出口的150oC。喷入的自来水量通过反应器出口测量的烟气温度来控制。 雾化器装在反应塔顶部一个中心室内，该室壁面为双层，其间通过冷却用空气（由一风扇驱动）冷却壁面以防室内处于热烟气中。
雾化器基本是由一个雾化轮（其产生液雾）和一个速度控制电机组成，两者有一共同的轴，旋转速度大约为12000rpm。 一个外部闭环冷却装置用来冷却雾化器，该装置有两台泵和用水冷却的热交换器，一个电加热器在启动时应用给出冷却液体所需的最小温度。
一个外部的润滑装置提供由空气扩散的润滑油来润滑雾化器的运动部件。 雾化器以如下方式设计（例如所有接口有快速接头，替换移去原位的雾化器，安装一台备用雾化器）可以在最多15分钟内完成，安装一个电动葫芦方便操作，由于下游布袋除尘器可经受高达250oC的烟气温度，在滤袋外部滤层有足够的石灰克服石灰浆液喷入的短期中断，所以该期间冷却水和石灰浆液喷入的中断对系统运行和污染物排放影响不大。 出口通道有喷入活性碳装置。
反应塔底部锥体收集通过烟气旋转产生的离心力和90o烟气弯管从烟气中分离出来的固体，为防止固体沉积结块，圆锥被加热和保温，进一步，气动锥装在圆锥体的外面。
固体沉积物通过圆锥底部的出口阀首先落入一个大块破碎器，然后通过一个旋转阀收集在一链式传送机上，旋转阀密封反应塔防止外部空气进入反应塔内。
第二节 旋转雾化器及其附属系统
一、旋转雾化器
(一) 旋转雾化器概述
旋转雾化器由以下系统及部件组成： 1、雾化器及早雾化盘； 2、控制柜及变频器； 3、汽油水集装装置； 4、扰性接头及顶盖； 5、安装及检修葫芦；
6、专用工具。
旋转雾化器位于反应塔顶部的一个中心室（叫做反应塔竖井）内，该竖井为双层结构，由一台风机驱动，环境空气通过夹层冷却该竖井。否则，该竖井将处于进口通道的热烟气中。旋转雾化器主要由一个雾化盘和一个速度控制电机组成，两者共同用一个轴，旋转速度大约12,000rpm。由于其高速和特殊的形状，雾化盘均匀地雾化加入的石灰浆液（由石灰浆液制备系统供应）和自来水，并使液雾产生旋转与螺旋状烟气强烈混合。加入石灰浆液的量由烟囱中要达到的排放要求来控制。加入自来水的量（用于把烟从进口的大约210oC冷却到大约150oC）由出口通道上的温度测量来控制。 在反应塔的机械设计中，要使旋转雾化器的替换（取出旋转雾化器和安装备用的旋转雾化器）在最多15分钟内完成，因此与旋转雾化器的所有连接应是快速接头型式的，并装有一个电动葫芦以方便替换。旋转雾化器替换期间，石灰浆液和自来水中断供应，由于下游的袋式除尘器规定要经受高达250oC烟气温度，且滤袋外部的过滤层中有足够的石灰，短期内可以满足安全和烟气排放要求。 (二) 工艺流程简介
利用旋转雾化器喷水使垃圾炉来的烟气在反应塔中降温，冷却同时通过喷射石灰浆去除烟气中的酸性污染物（HCl、HF、SO2等）。锅炉出口的烟气额定温度为210°C，通过反应塔上部的烟气进口涡壳经导叶以合理的旋转方向及速度进入反应塔中，与经旋转雾化器中的高速旋转雾化盘雾化后的石灰浆液雾滴充分接触反应去除重金属和有害气体（HL、SOx）。同时用雾化后的冷却水来降低烟温。烟气温度由于水蒸发而降至大约150°C，在此温度下，分散的石灰浆细雾与烟气中的酸性物质进行非常有效的反应，与此同时，重金属吸附在分散的粉尘微粒上，粉尘、反应生成物（固态）和末反应的石灰部分在反应器的底部除下，而大部分随烟气进入下一级的袋式除尘器除尘，反应塔及布袋除尘器的飞灰收集到同一灰库中。
在反应塔中烟气的旋转方向与石灰浆的旋转方向相反，以便充分反应，达到高效清除酸性物质及重金属的目的。 (三) 材料
雾化器设计时材料选取考虑：
1、抗酸性气体腐蚀（HCl、HF、SO2、SO3等）； 2、承受温度≤300°C（烟气温度）； 3、抗石灰浆碱性腐蚀。
上述三种因素决定雾化器材料必须选取抗腐蚀性强的材料，壳体内部件选DIN1.4021，与烟气及石灰浆接触的部件选取AVESTA2545MO，雾化盘选取高硬质合金。
(四) 雾化器部件特性及规范
总体高度（包括吊装段） 1055mm
直径 330mm 支承的外径 392mm 雾化盘直径 215mm
雾化盘及轴的材料 1.4529 雾化盘连接部件 2.4602
雾化盘中导流块 高硬质合金钢 石灰浆最小喷射量 1m3/h 石灰浆最大喷射量 5m3/h 电机: 型号
绝缘等级 F 电压 380V 功率 74KW 极数 4
转速（400Hz） 12000rpm 旋转方向 顺时针 二、旋转雾化器附属系统 (一) 雾化器及辅助设备描述 1、概述
雾化器是一要求平稳，在恶劣条件下保证高利用率的精密机械设备，其设计标准设计（石灰浆喷射范围为1m3/h——5m3/h）。其中包括轴承汽油混合润滑，冷却水及密封空气附属系统，同时还配有电器柜，包括变频器，测轴温，测轴振，就地PLC控制等，雾化器在碱流体及酸性气体的两相流的恶劣环境中运行，材料选取时应考虑：(1)抗烟气带来的酸性腐蚀（HCl HF SO2 SO3等）；(2)耐温≤300°C（温度）；(3)抗石灰浆的碱性腐蚀。因此，雾化器中与烟气及石灰浆直接接触的部件材料选用抗腐蚀性强的材料，雾化盘材料选用特殊的高硬质合金。
2、电机
旋转雾化器中关键部件为一特殊设计的三相鼠笼式电机，能够接受通过变频器转换的高频电流（400Hz），产生高的旋转速度（最大12000rpm）。 频率及电极数量决定额定转速： n(rpm)=f(Hz)×60/(电极对数) n=f×30rpm (两对电极) 当雾化器负荷有轻微变化时，通过变频器变化电流频率从而变化旋转速度使负荷滑动变化雾化器的扭矩决定电机的电流，电流的大小直接影响电机的发热，过热会导致电机绝缘层破坏，因此合理的控制电机的电流及温度是至关重要的。为保证电机安全、可靠、高速运行而配有气、油、水机械集装装置，并设有PTC温度计以监视电机的温度，另外还设有特殊的测轴振探针装置测量电机振动情况并显示在监视屏上。 根据电机运行参数，变频器自动调节出口电压以改变出口频率。雾化器启动时，应逐步缓慢的加速至额定转速，电机转子有三个精密轴承支撑，轴承受电机的轴向及径向力。为了减少振动，雾化器制作时偏差应减至最小在出厂前雾化器轴及雾化盘应做动平衡实验，并填写好动平衡实验报告。 3、汽油润滑、冷却水及密封空气系统
汽油润滑、冷却水及密封空气系统都是为保证雾化器高转速、安全、平稳的运行。汽油润滑必须保证为轴承供应适量及洁净的润滑油以保证轴承良好的工作环境。
冷却水回路以保证雾化器电机的温度，由闭式一次循环冷却水供电机定子及轴承冷却用；在水水交换器中由二次循环冷却水量来控制一次循环冷却水的温度；在启动时，一次循环冷却水被电加热器加热到正常温度的冷却水通过密封风机来的密封空气供雾化器，以避免外界空气中杂质进入雾化器腔体。 4、变频器
输入电压 +/-10% 输入频率 50Hz
出口电压 3×0—3×380/400V 输出频率 0—1000Hz 电机功率 45KW正常 保护等级 IP20 5、气油水集装装置 (1)连接接口
动力电源电压 3×380、50Hz 控制电源电压 220VAC 空气接管 1/2'' 冷却水进口 1'' 冷却水出口 1'' (2)冷却水系统
冷却水箱容积 150L 加热时间 3h(150L) 电加热器：
功率 3KW 接口 G11/2\ 长度 300mm 保护等级 IP54 温度计 Pt100 范围 0—120°C 长度 100mm 冷却水泵
公称直径 R11/4\ 板式热交换器
接口 4XR11/4\ 一次循环冷却水量 2.5m3/h 雾化器进口温度 35°C 雾化器出口温度 45°C 二次循环冷却水量 1.5m3/h 雾化器进口温度 20°C 雾化器出口温度 35°C 温度调节阀
温度控制器（控制水温35°C）
压力变送器 电源盒
(3)气油装置
流量子 3X380mm3/15min 空气消耗量 10Nm3/h
油箱容积 22L（有效16L） 供油压服 6bar
电压及频率 220V/50Hz (4)轴振控制
测量方向 水平
灵敏度 100V/G±5% 电源 18—30V(DC) 振幅度 20mm/s
三、旋转雾化器及其附属系统的运行维护 (一) 主要控制回路 1、石灰浆流量控制
反应塔中的酸性气体（SOx、HCl、HF等）与经雾化器充分雾化后的石灰浆Ca(OH)2进行反应、中和，石灰浆的用量应保证反应塔的烟气反应温度达到设计值。
2、冷却水控制
雾化器的冷却由布置于汽油集装装置中的一次闭式循环冷却水实现，冷却水箱设有排气口，总的冷却水容积（包括设备及管道）大约1851 水 箱 容 积： 1501 冷却水水质： 自来水
冷却水的水位可以通过水位计监测，水位应周期性（有规律的）监测，以防非正常工况出现（如泄漏）及正常运行时未考虑的水质损失。冷却水管与雾化器连接采用快速接头，便于冷却水管路检修。 在雾化器启动之前，冷却水需预热至20°C，在此温度下雾化器才能启动。 当冷却水压力<0.5bar时，关闭主泵，启动备用泵。如果冷却水压力仍然很低，立即报警，雾化器停止工作。正常运行时，冷却水带走机械发热并在板式热交换器中冷却，通过一温度调节阀控制二次循环水冷却水的水量。
3、气油装置
气油装置供应雾化器润滑油及密封空气，供给轴承稳定的清洁油。密封空气是避免杂质进入雾化器中，润滑油是气油混合型，是利用动态分布把油注入连接的压缩空气中，油雾膜保证摩擦减至最少，这种方式适合于高速轴承。
油的流量每支轴承大约80mm3/15min/每支轴承。
油从油箱（附有油位计）中通过多级油处理泵经混合箱进行油气混合，油气混合物供给轴承；油泵由气、油、水装置的就地PLC控制，油泵有五个出口，其中三个供润滑油用（每个出口供一个轴承）第四个接口装有流量开关以检查泵的运行情况。
通过压力的检测可观察出油管或装置的破裂及泄漏情况。 (二) 正常启动与停运 1、油装置启动 (1)首次启动