脱硫技术


脱硫技术

石灰石-石膏湿法脱硫技术存在的主要问题分析

日期:2020-07-24 05:00

  北极星大气网讯:摘要:燃煤电厂烟气脱硫众采用石灰石-石膏湿法脱硫技巧。本文先容了石灰石-石膏湿法脱硫技巧的流程与涉及到的化学响应;通过对石灰石-石膏湿法脱硫技巧存正在的脱硫效力低、石膏脱水疾苦与结垢等题目的理会,为脱硫编制运转优化,低重运转本钱,提升脱硫效力供给按照。0 引子

  跟着邦度战略对环保哀求日益端庄,万分是《火电厂大气污染物排放模范》(GB-13223-2011)、“大气十条”、“节能减排十三五谋划”等一系列战略性设施,正在“十三五”岁月,大气污染的管制将成为重中之重[1],我邦脱硫财产取得清晰火速进展。目前,各邦商酌的烟气脱硫要领已突出一百种,此中真正能使用于工业分娩中的只要十余种,石灰石-石膏湿法脱硫技巧具有牢靠性高、脱硫效力高、操作轻易、本钱低等特征,以是取得了邦外里燃煤电厂的渊博使用。本文紧要通过对石灰石-石膏湿法脱硫技巧存正在的脱硫效力低、石膏脱水效力低、结垢题目的先容,为脱硫编制运转优化,低重运转本钱,提升脱硫效力供给按照。

  石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用石灰石举动SO2吸取剂,用球磨机将石灰石磨制成粉与水混杂制成石灰石浆液。烟气经除尘器后,从引风机出口排出进入吸取塔,烟气中的SO2被石灰石浆液所吸取,被净化后的烟气经除雾器除雾后脱节吸取塔,由烟道进入烟囱排入大气中,同时天生能够诈欺的副产品石膏。

  燃煤烟气湿法脱硫编制网罗吸取剂制备编制、烟气编制、吸取及氧化编制、副产物脱水编制、脱硫废水处置编制、工艺水编制、压缩气氛编制等子编制。

  脱硫编制效力低下紧要有石灰石活性亏损,石灰石杂质过高,吸取浆液pH过低,Ca/S低,有用液气比低,石灰石浆液正在吸取塔中的阻滞工夫短,脱硫塔入口烟气温渡过高,脱硫塔入口烟气含尘量大等来由[3]。本文紧要先容各式离子浓度对脱硫效力的影响。

  CaCO3的判辨式是:CaCO3+H++HSO3-→Ca2++ SO32-+H2O+CO2↑,若浆液中含有豪爽的氯离子,会酿成氯化钙,氯化钙会电离天生Ca2+,因为同离子效应导致液相的离子强度增大,按捺H+的扩散,会酿成上述响应向左转移,使CaCO3判辨速度低落,低重编制脱硫效力;浆液中含氯离子的量过高,会增大石膏脱水的难以水平,改动石膏晶型,使石膏晶格发作反常改动;其它,氯离子可与众种金属离子,如Fe3+、Al、Zn酿成络合物,这些络合物会包裹正在CaCO3颗粒轮廓,使插手响应的CaCO3删除,进而影响编制脱硫效力。

  氧化空怀抱亏损会导致浆液中SO32-含量过高,当其突出必然值时,因为同离子效应CaCO3消融度低重,酿成“石灰石樊篱气象”,使脱硫效力低落;其它,石灰石浆液吸取SO2可用双模外面讲明,当液相主体中SO32-含量过高,液相传质阻力会很大,低重总传质系数,使脱硫效力低重。

  脱硫塔入口烟气HF、铝盐中含量过高,会导致石灰石浆液中F-、Al3+含量高。烟气中的HF消融于浆液后,会与浆液中的Ca2+天生难溶性CaF2,CaF2会包裹吸取剂,禁绝CaCO3进一步消融,影响了吸取剂的诈欺率,低重脱硫效力;烟气中的Al3+也会与Ca联络天生络合物AlFx,也能影响CaCO3的离子化,使浆液中的pH低重,影响SO2的吸取。

  摆设运转滞碍可导致真空度低落,石膏脱水动力亏损,进而导致石膏含水率升高。其来由有:①真空泵滞碍;②摩擦带有损坏;③真空编制不紧密;④皮带机运转轨迹不服;⑤真空箱密封水失控;⑤皮带与真空箱之间有空闲:⑦滤布破损。

  若除尘器运转结果欠好,会酿成豪爽飞灰进入脱硫编制浆液中,这些飞灰会包裹未被氧化的CaSO3·1/2H2O,使其氧化受阻。CaSO3·1/2H2O为胶体物质,透气性差,若其进入真空皮带机,纵然增添真空泵的服从也未必到达很好的脱水结果,按照实质运转经历可知,若滤饼含水率较高、粘度较大,可开头鉴定CaSO3·1/2H2O含量较高,飞灰含量对脱硫编制发作告急影响。

  由图1可知,石膏含水率跟着石灰石浆液中氯离子含量的升高而升高,能够阐明跟着石灰石浆液中氯离子含量的升高,石膏脱水功能越差。因为浆液中存正在豪爽的氯离子,石膏正在结晶的经过中会包裹氯离子,被包裹的氯离子会与浆液中的钙离子联络,从而天生含有6个结晶水的化合物,使石膏含水率增添,脱水结果变差;其它,氯离子的豪爽存正在会影响石膏结晶的经过,使石膏晶体发作晶变,发作更众品种的晶核,倒霉于石膏脱水。

  石膏浆液中的杂质紧要来自于三个方面:①煤燃烧后烟气中的灰分;②石灰石中所含的杂质;③来自其他编制中,归纳诈欺的增补水中所含杂质。这些杂质正在石灰石浆液中不到场任何的响应,平常都是通过废水编制摒除,外1为某电厂石膏-石灰石湿法脱硫编制中石膏的因素,由外1可知:跟着石膏中杂质含量越高,石膏脱水功能越差。

  FGD编制中崭露告急的积浆结垢气象,会惹起管道梗塞、磨损、侵蚀,惹起个别或集体坍塌等一系列题目,此中除雾器的积浆结垢气象更为常睹。

  (1)脱硫编制中程度衡崭露题目许众摆设的冷却水、密封水统统进入编制,而正在低负荷时,烟怀抱较少,烟气对水分的领导量删除,使得吸取塔中浆液液位不绝保持正在较高的水位,以致除雾器冲洗次数删除,以至运转职员只可阻滞除雾器的冲洗,材干防备吸取塔溢流。正在汽锅低负荷运转(60%)时,吸取塔的液位就很难保持,根底无法举办除雾器冲洗,根基上一周冲洗一次。

  (2)冲洗水压力亏损平常处境下,除雾器冲洗水头的压力平常哀求是:冲洗时入口母管压力大于0.2MPa,但因为阀门装置不紧密、阀门定位不正确、内漏量较大,酿成冲洗压力删除,冲洗压力达不到计划值,冲洗结果达不到保障。

  (3)浆液密度较大正在脱硫编制运转经过中,运转职员为探索脱硫效力,完毕达标排放或者餍足超低排放,向吸取塔中插手石灰石浆液远超计划值,烟气与浆液接触后领导固体颗粒量大大增添,与除雾器碰撞后片面附着正在除雾器轮廓,慢慢酿成垢物。

  (4)除尘器运转结果欠好若除尘器的运转结果欠好,豪爽的飞灰会正在除雾器轮廓重积,因为飞灰中含有的金属氧化物粘附性很强,一朝重积结垢,不易冲洗。

  吸取塔编制结垢紧要发作正在浆液轮回泵喷嘴、浆液轮回泵进口滤网、吸取塔进出口烟道、吸取塔底部及支持梁处。因为浆液中含有CaSO4、CaSO3、CaCO3及硅、铝等物质,这些物质具有较大的粘度,当浆液遭遇吸取塔壁时,浆液中片面物质会粘附正在吸取塔壁上;同时,因为烟气具有较高的温度,会加疾重积层中水分的蒸发,使重积层结垢越发致密。

  “石膏雨”中的其他物质紧要由烟气正在吸取塔中未被除去的物质、净烟气领导者的浆液和烟气因温度低重而酿成的冷凝水构成。酿成“石膏雨”的紧要来由有:①出口烟温低;②吸取塔除雾器功能低下;③烟囱中“二次夹带”。

  若净烟气烟温过低,饱和的湿烟气过程烟囱飘向大气,正在此经过中会冷凝成水,酿成石膏雨。烟气过程喷淋洗涤后,即使过程除雾器除雾,然而净烟气如故是饱和的湿烟气,饱和湿烟气中水蒸气会固结成水滴,假设烟气正在除雾器出口时温度为51℃,而到烟囱出口处温度为50℃,烟气析出冷凝水的量约为5g/Nm3。为管理这个题目,只可提升烟囱出口烟气温度,平常脱硫编制之后会装置GGH或者MGGH。

  石膏浆液雾化后,雾滴的直径平常正在920μm,雾滴与雾滴发作碰撞会发作少量15μm控制的更小液滴,99.99%的22μm以上的雾滴以及50%的15-22μm的雾滴或许被除雾器除去,但仍有片面液滴会进入烟囱。通过装置屋脊型和防水滴型管式除雾器可提升除雾器的畅达面积,提升除雾器的效力,能够使除雾器后的烟气中的雾滴含量小于50mg/Nm3,能够改正“石膏雨”中的气象修正除雾器。

  经脱硫塔后的净烟气处于湿饱和形态,正在通过烟囱时,会正在烟囱内壁发作冷凝水,单炉单塔600MW机组冷凝水约为15t/h,单炉单塔1000MW机组冷凝水约为20t/h,一片面会正在烟囱中冷凝,正在烟囱中冷凝的冷凝水片面会顺着烟囱内壁留下来,而另一片面会因为烟道内壁的不滑润性及烟气流速较上等来由,使烟囱中片面的冷凝水再次进入烟气中,从新被带出的液滴直径平日为100-500μm,烟气进入大气易酿成“石膏雨”。

  因为我邦脱硫方法投运工夫不长,万分是对超低改制后对脱硫编制运转经历亏损,使得正在脱硫编制运转中会崭露许众题目,比方侵蚀与磨损题目、梗塞题目、塔内流场平均性等题目,这些题目都限制着脱硫安装的加入与杰出的运转。别的,因为煤炭商场来由,实质煤质与计划煤种比拟,含硫量太低,脱硫编制服从亏损,会酿成石灰石浆液中氯离子的蕴蓄堆积等题目,都应值得咱们的眷注。

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