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1、轉(zhuǎn)載 石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)問題及脫硫效率探討原文地址:石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)問題及脫硫效率探討作者:深湘機(jī)器石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)問題及脫硫效率探討摘要:闡述了石灰石-石膏濕法脫硫工藝原理及存在的技術(shù)問題和處理方法,并對(duì)影響脫硫效率的主要因素進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:濕法脫硫;技術(shù)問題;脫硫效率當(dāng)前脫硫技術(shù)在新建、擴(kuò)建、或改建的大型燃煤工礦企業(yè),非凡是燃煤電廠正得到廣泛的推廣應(yīng)用,而石灰石-石膏濕法脫硫是技術(shù)最成熟、適合我國國情且國內(nèi)應(yīng)用最多的高效脫硫工藝,但在實(shí)際應(yīng)用中假如不能針對(duì)具體情況正確處理結(jié)垢、堵塞、腐蝕等的技術(shù)問題,將達(dá)不到預(yù)期的脫硫效果。本文就該法的工藝原理、實(shí)踐中存在的技術(shù)問題、處
2、理方法及影響脫硫效率的主要因素做如下簡(jiǎn)要探討。1.石灰石-石膏濕法脫硫工藝及脫硫原理從電除塵器出來的煙氣通過增壓風(fēng)機(jī)buf進(jìn)入換熱器ggh,煙氣被冷卻后進(jìn)入吸收塔abs,并與石灰石漿液相混合。漿液中的部分水份蒸發(fā)掉,煙氣進(jìn)一步冷卻。煙氣經(jīng)循環(huán)石灰石稀漿的洗滌,可將煙氣中95%以上的硫脫除。同時(shí)還能將煙氣中近100%的氯化氫除去。在吸收器的頂部,煙道氣穿過除霧器me,除去懸浮水滴。離開吸收塔以后,在進(jìn)入煙囪之前,煙氣再次穿過換熱器,進(jìn)行升溫。吸收塔出口溫度一般為50-70,這主要取決于燃燒的燃料類型。煙囪的最低氣體溫度經(jīng)常按國家排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下來。在我國,有g(shù)gh的脫硫,煙囪的最低氣溫一般是80,
3、無ggh的脫硫,其溫度在50左右。大部分脫硫煙道都配備有旁路擋板。在緊急情況下或啟動(dòng)時(shí),旁路擋板打開,以使煙道氣繞過二氧化硫脫除裝置,直接排入煙囪。石灰石-石膏稀漿從吸收塔沉淀槽中泵入安裝在塔頂部的噴嘴集管中。在石灰石-石膏稀漿沿噴霧塔下落過程中它與上升的煙氣接觸。煙氣中的so2溶入水溶液中,并被其中的堿性物質(zhì)中和,從而使煙氣中的硫脫除。石灰石中的碳酸鈣與二氧化硫和氧發(fā)生反應(yīng),并最終生成石膏,這些石膏在沉淀槽中從溶液中析出。石膏稀漿由吸收塔沉淀槽中抽出,經(jīng)濃縮、脫水和洗滌后先儲(chǔ)存起來,然后再從當(dāng)?shù)剡\(yùn)走。2.脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢、堵塞與解決辦法2.1結(jié)垢、堵塞機(jī)理1)石膏終產(chǎn)物濃度超過了漿液的吸收極限
4、,石膏就會(huì)以晶體的形式開始沉積,當(dāng)相對(duì)飽和濃度達(dá)到一定值時(shí),石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進(jìn)行生長(zhǎng),當(dāng)飽和度達(dá)到更高值時(shí),就會(huì)形成晶核,同時(shí),晶體也會(huì)在其它各種物體表面上生長(zhǎng),導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁結(jié)垢。2)在系統(tǒng)的氧化程度低下,甚至無氧化發(fā)生的條件下,可生成一種反應(yīng)物為c.80.21/2h2o,稱為css-軟垢,使系統(tǒng)發(fā)生結(jié)垢,甚至堵塞。3)吸收液ph值的劇烈變化,低ph值時(shí),亞硫酸鹽溶解度急劇上升,硫酸鹽溶解度略有下降,會(huì)有石膏在很短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生并析出,產(chǎn)生硬垢。而高ph值亞硫酸鹽溶解度降低,會(huì)引起亞硫酸鹽析出,產(chǎn)生軟垢。在堿性ph值運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。2.2解決辦法1)采用強(qiáng)制氧化工
5、藝,使氧化反應(yīng)趨于完全,控制亞硫酸鈣的氧化率在95%以上,保持漿液中有足夠密度的石膏晶種。2)嚴(yán)格除塵,嚴(yán)防噴嘴堵塞。3)控制吸收液中水份蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量,運(yùn)行中控制溶液中石膏過飽和度最大不超過130%。4)控制溶液的ph值,尤其避免運(yùn)行中ph值的急劇變化。5)吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種。6)向吸收液中加入添加劑如:鎂離子、乙二酸。7)適當(dāng)?shù)脑龃笠簹獗纫彩窍到y(tǒng)結(jié)垢、堵塞的重要技術(shù)措施。3.硫系統(tǒng)的腐蝕與防腐3.1腐蝕機(jī)理1)煙氣中的so2、hcl、hf等酸性氣體在與液體接觸時(shí),生成相應(yīng)的酸液,其so32-、cl-、so42-對(duì)金屬有很強(qiáng)的腐蝕性,對(duì)防腐內(nèi)襯亦有很強(qiáng)的擴(kuò)散滲透破壞作用。
6、2)金屬表面與水及電解質(zhì)形成電化學(xué)腐蝕,在焊縫處比較明顯。3)結(jié)晶腐蝕,溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細(xì)孔內(nèi),當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)后,吸收塔內(nèi)逐漸變干,溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶,隨后體積發(fā)生膨脹,使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力,產(chǎn)生剝離損壞。4)環(huán)境溫度的影響。由于ggh故障或循環(huán)液系統(tǒng)故障,導(dǎo)致塔內(nèi)煙溫升高,其防腐材料的許用應(yīng)力隨溫度升高而急劇降低。5)漿液中由于含有固態(tài)物,落下時(shí)對(duì)塔內(nèi)物質(zhì)有一定的沖刷作用.3.2防腐技術(shù)1)合理控制漿液的ph值。2)選擇合理的fgd煙氣入口溫度,并選擇與之相配套的防腐內(nèi)襯,選擇與入口煙溫,塔內(nèi)設(shè)計(jì)溫度不相匹配的內(nèi)襯材料是致命的錯(cuò)誤。3)嚴(yán)把防腐內(nèi)襯的
7、施工質(zhì)量。4)吸收塔現(xiàn)場(chǎng)制作過程中保證焊口滿焊,焊縫光滑平整無缺陷,內(nèi)支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼,應(yīng)用圓鋼、方鋼為主,外接管不能用焊接,要用法蘭連接。5)選擇合理的防腐材料。4.影響脫硫效率的因素分析4.1吸收液的ph值煙氣中so2與吸收塔漿液接觸后發(fā)生如下一些化學(xué)反應(yīng):so2+h2o=hso3-+h+caco3+h+=hco3-+ca2+hso3-+1/2o2=so42-+h+so42-+ca2+2h2o=caso42h2o從以上反應(yīng)歷程不難發(fā)現(xiàn),高ph的漿液環(huán)境有利于so2的吸收,而低ph則有助于ca2+的析出,二者互相對(duì)立。ph值=6時(shí),二氧化硫吸收效果最佳,但此時(shí)易發(fā)生結(jié)垢,
8、堵塞現(xiàn)象。而低的ph值有利于亞硫酸鈣的氧化,石灰石溶解度增加,卻使二氧化硫的吸收受到抑制,脫硫效率大大降低,當(dāng)ph=4時(shí),二氧化硫的吸收幾乎無法進(jìn)行,且吸收液呈酸性,對(duì)設(shè)備也有腐蝕。具體最合適的ph值應(yīng)在調(diào)試后得出,但一般ph在4-6之間。4.2液氣比及漿液循環(huán)量液氣比增大,代表氣液接觸機(jī)率增加,脫硫率增大。但二氧化硫與吸收液有一個(gè)氣液平衡,液氣比超過一定值后,脫硫率將不在增加。新鮮的石灰石漿液噴淋下來后與煙氣接觸后,so2等氣體與石灰石的反應(yīng)并不完全,需要不斷地循環(huán)反應(yīng),增加漿液的循環(huán)量,也就加大了caco3與so2的接觸反應(yīng)機(jī)會(huì),從而提高了so2的去除率。4.3煙氣與脫硫劑接觸時(shí)間煙氣自氣
9、-氣加熱器進(jìn)入吸收塔后,自下而上流動(dòng),與噴淋而下的石灰石漿液霧滴接觸反應(yīng),接觸時(shí)間越長(zhǎng),反應(yīng)進(jìn)行得越完全。因此長(zhǎng)期投運(yùn)對(duì)應(yīng)高位噴淋盤的循環(huán)泵,有利于煙氣和脫硫劑充分反應(yīng),相應(yīng)的脫硫率也高。4.4石灰石粒度及純度石灰石顆粒越細(xì),其表面積越大,反應(yīng)越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高。一般要求為:90%通過325目篩或250目篩,石灰石純度一般要求為大于90%。4.5氧化空氣量o2參與煙氣脫硫的化學(xué)過程,使4hso3-氧化為so42-,隨著煙氣中o2含量的增加,caso42h2o的形成加快,脫硫率也呈上升趨勢(shì)。多投運(yùn)氧化風(fēng)機(jī)可提高脫硫率。4.6煙塵原煙氣中的飛灰在一定程度上阻礙了so2與脫硫劑
10、的接觸,降低了石灰石中ca2+的溶解速率,同時(shí)飛灰中不斷溶出的一些重金屬會(huì)抑制ca2+與hso3-的反應(yīng)。煙氣中粉塵含量持續(xù)超過設(shè)計(jì)答應(yīng)量,將使脫硫率大為下降,噴頭堵塞。一般要求fgd入口粉塵含量小于200mg/m34.7煙氣溫度進(jìn)入吸收塔煙氣溫度越低,越利于so2氣體溶于漿液,形成hso3-,即:低溫有利于吸收,高溫有利于解吸。通常,將煙氣冷卻到60。c左右再進(jìn)行吸收操作最為適宜,較高的吸收操作溫度,會(huì)使so2的吸收效率降低。4.8cl-含量氯在系統(tǒng)中主要以氯化鈣形式存在,去除困難,影響脫硫效率,后續(xù)處理工藝復(fù)雜,在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制系統(tǒng)中cl-含量,確保其在設(shè)計(jì)答應(yīng)范圍內(nèi)。5.結(jié)束語通過以上
11、方法可基本解決實(shí)踐中的脫硫技術(shù)問題,使脫硫效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求,確保我國在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)有效地保護(hù)好生存環(huán)境、確保人民生活水平的全面提高!長(zhǎng)沙深湘通用機(jī)器有限公司生產(chǎn)的柱磨機(jī)以其獨(dú)特的工作原理使其粉磨的產(chǎn)品在產(chǎn)能、細(xì)度、粒級(jí)分布等方面比其它粉磨設(shè)備更適合cfb鍋爐脫硫劑的生產(chǎn)。在目前引進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)的大唐紅河電廠、秦皇島電廠、華電巡檢司電廠、小龍?zhí)峨姀S等八臺(tái)已投產(chǎn)的300mwcfb鍋爐中,就有秦皇島、巡檢司、小龍?zhí)度译姀S采用柱磨機(jī)配套生產(chǎn)石灰石脫硫劑。柱磨機(jī)采用上進(jìn)料、下出料,連續(xù)反復(fù)中壓力的料床擠壓粉碎原理,粉碎和分級(jí)分別進(jìn)行。該設(shè)備能通過調(diào)整堵料高度、彈簧壓力和碾磨間隙很方便的控制出料粒級(jí)范圍。
12、它的粉碎和分級(jí)方式使其最適于生產(chǎn)中等粒度的產(chǎn)品。柱磨機(jī)粉磨脫硫石灰石具有以下特點(diǎn):1、柱磨機(jī)料擠料的輥壓粉磨原理及中等工作壓力(3-5mpa)使其未經(jīng)分級(jí)的一次性出磨產(chǎn)品中50%以上粒徑小于1mm,用其加工-1mm石灰石脫硫劑,其效率和經(jīng)濟(jì)性是一般設(shè)備不可比擬的,鄂破、錘破等粒度太粗,立磨、球磨等粒度太細(xì),即使通過分級(jí)機(jī)能得到-1mm的區(qū)間產(chǎn)品,也缺乏效率和經(jīng)濟(jì)性。2、由于柱磨機(jī)獨(dú)特的工作原理,在粉磨石灰石粉的過程中,物料經(jīng)過反復(fù)的碾壓與搓揉,破壞了石灰石的內(nèi)應(yīng)力,使石灰石粉產(chǎn)生大量的微裂紋和氣孔,顆粒里面的空隙率增多,增加了比表面積,加大了石灰石粉的活性,使石灰石受熱易自碎,加速了cao與so2反應(yīng)生成caso4的機(jī)會(huì),使
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