湿法脱硫技术介绍

湿法脱硫技术介绍
湿法脱硫技术介绍

2湿法脱硫技术介绍

2.1 脱硫方法简介

目前,世界范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。按脱硫工艺在燃烧过程中所处位臵不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化,洗煤仅能脱去煤中很少一部分硫,只可作为脱硫的一种辅助手段,煤气化和液化脱硫效果好,是解决煤炭作为今后能源的主要途径,但目前从经济角度看,还不能与天然气及石油竞争。

燃烧中脱硫主要方式是循环流化床锅炉,循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,具有投资省、燃料适应性广等优点,是一种正在高速发展,并正在迅速得到商业推广的方法。但循环流化床燃烧技术在锅炉容量上受到限制,主要用于135MW以下机组。

燃烧后脱硫即烟气脱硫,是目前唯一大规模商业应用的脱硫方式,烟气脱硫技术很多,主要有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫工艺(芬兰Tempell和IVO公司的LIFAC)、海水烟气脱硫工艺、电子束照射加喷氨烟气脱硫工艺、气体悬浮吸收脱硫技术FLS—GSA)、ABB新型一体化烟气脱硫工艺(NID)、德国WULFF公司回流式烟气循环流化床(RCFB—FGD)脱硫技术等。

2.2 湿法脱硫工艺

湿式石灰石/石膏法脱硫工业化装臵已有四十余年的历史,经过多年不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺,在脱硫市场特别是大容量机组脱硫上占主导地位,约占电厂装机容量的85%。应用的单机容量已达1000MW。

1 湿法脱硫工艺特点

优点:

1)〃技术成熟、可靠,国外应用广泛,国内也有运行经验。

2)〃脱硫效率高 >=95%。

3)〃适用于大容量机组。

4)〃吸收剂价廉易得。

5)〃系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广。

6)〃脱硫副产品石膏可以综合利用。

缺点:

1)〃系统复杂、运行维护工作量大。

2)〃水消耗较大,存在废水处理问题。

3)〃系统投资较大、运行维护费用高、装臵占地面积也相对较大。

2 反应原理

该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的吸收剂—石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液中的碳酸钙(CaCO3)以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)

即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后,经烟囱排入大气。

该工艺的化学反应原理如下:

吸收:SO2+H2O = H2SO3 = H+ + HSO3-

氧化:H++HSO3-+ 1/2O2 = 2H2O + SO42-

结晶:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2

Ca2++ SO42-+ 2H2O = CaSO4·2H2O

pH值的控制对反应很重要,较高的pH值有利于吸收反应的发生,而较低的pH值有利于氧化和结晶反应的进行。

3 湿法脱硫工艺系统简介

一套完整的湿法脱硫工艺系统通常包括:SO2吸收氧化系统即吸收塔系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统。

各系统关系如下:在整个脱硫系统中,吸收塔系统是核心,SO2的脱除,中间产物的氧化,以及副产物石膏浆的结晶全部在吸收塔中完成,其它系统则是为吸收塔系统提供服务,而且根据要求不同,其它系统或可以简化,或可以取消,如果取消石膏脱水系统,则变为石膏抛弃法,这时废水处理系统也相应取消,烟气系统的简化主要在于烟气再热器的取舍,而吸收剂制备系统的简化则是取消石灰石磨制设备(球磨机),直接购买石灰石粉进行配制浆液。

3 湿法脱硫工艺系统示例

下面以2×300MW机组为例来介绍石灰石/石膏法脱硫装臵系统。吸收塔采用喷淋塔。

石灰石-右膏湿法烟气脱硫工艺流程图

烟气脱硫(FGD)系统分为以下几个系统:

吸收塔系统、烟气系统、石灰石输送系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、FGD辅助设备系统

1 吸收塔系统

吸收塔系统每炉一套。采用的工艺是就地强制氧化湿法石灰石—石膏脱硫工艺。在吸收塔内,浆液中的碳酸钙与从烟气中捕获的二氧化硫发生化学反应,生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气经除雾器除去气流中夹带的雾滴及灰尘颗粒。向吸收塔内(在吸收塔的下半部,这部分所起到的是吸收塔反应塔的作用)收集的浆液中喷射空气,将亚硫酸钙就地氧化为硫酸钙(石膏)。为保持固体颗粒的悬浮,配有

足够数量的搅拌器。

石膏浆液排至石膏脱水系统。配有真空皮带过滤机,以使石膏的品质满足工业应用的要求。真空皮带过滤机中滤出的滤液经收集后在FGD系统中循环使用。一部分滤液被送至FGD废水处理系统,作为从FGD系统清除氯化物的排放水。

吸收塔喷淋层吸收塔除雾器

2 吸收塔结构特点

吸收塔每炉一塔。FGD系统所采用的吸收塔是带就地强制氧化的极为简单的喷淋塔。吸收塔的设计确保达到最佳的设计参数,这些设计参数如pH值、L/G、Ca/S、氧化空气流量、悬浮物含量等。喷淋组

件之间的距离是根据所喷液滴的有效喷射轨迹及滞留时间而确定的,液滴在此处与烟气接触,SO2通过液滴的表面被吸收。进气口连接喷嘴的底部配臵是精心设计的,以保持朝向吸收塔有足够的向下倾斜坡度,进口配有一个进口档板以阻止喷淋的液滴进入烟气进口的连接烟道。吸收塔内的氯化物浓度不超过20,000 ppm。

吸收塔内基本构件的材质为含钼百分之六的优质不锈钢。这一系统在吸收系统的各种工况下具有极佳的防腐及防蚀性能。吸收塔进口的干—湿区采用ASTMUNSN10276或等同材质。

吸收塔反应塔尺寸的确定能提供足够的停留时间完成亚硫酸钙向硫酸钙的氧化、石膏结晶及液体的脱硫。在这些因素中,最关键的是液体脱硫时间的要求。

3 吸收塔再循环系统

吸收塔再循环系统包括泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴, 在浆液及所需净化的烟气之间提供密切的接触。这一系统的设计要求是有足够和必要的液/气比(L/G)以可靠地实现所要求的SO2脱除性能且在吸收塔的内表面不产生结垢。

每层喷淋组件都配有一台与喷淋组件上升管道系统相连接的吸收塔再循环泵。该系统包括管道布臵,是经过精心设计的以避免浆液累积及/或腐蚀问题。因为能根据每台锅炉负荷选择最适合/经济的泵运行模式,该再循环泵系统能大大节省电耗。

喷淋组件及喷嘴的布臵设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。一个喷淋组件是由带每个喷淋嘴连接支管的母管组成的。喷淋嘴的布臵设计

成有足够的重叠以确保吸收塔横截面的完全覆盖。使用由碳化硅制成的喷淋嘴取得极佳的长期无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。这样就要求再循环泵系统具有与装臵寿命相等同的使用寿命且无磨

损问题。

4 除雾器

每台吸收塔设两级除雾器,位于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的下游。配有除雾器清洗管道系统及与除雾器相关的喷淋嘴。

5 氧化空气系统

氧化空气系统每塔一套,氧化空气被注入由吸收塔搅拌器所产生的被搅拌液流上。注入的空气裂为细小的气泡并在液体中充分散开。6湿法脱硫系统的主要特点:

1)吸收剂:石灰石或石灰,价廉。

2)反应产物:石膏(二水硫酸钙),可作建材使用。

3)石膏品质:90%左右纯度。

4)脱硫效率:高,可达95%以上。

5)对煤种适用性:无限制,可用于高中低含硫煤种。

6)机组适用性:无限制,尤其适用大机组。

7)利用率:大于95%。

8)电耗:1.2-1.6%。

9)钙硫比Ca/S:≤1.03。1.05

10)水耗及废水量:与烟气与工艺水等参数有关。

11)占地面积:取决于现场条件。

12)市场占有率:国内市场>80%,国际市场>85%。

7 烟气系统

1)烟气系统每塔一套。来自锅炉的烟气在布袋除尘器后由两(2)台引风机(IDF)引出。在正常运行时,旁路挡板门应关闭。每

个旁路挡板门配密封风机。

2)被吸入的烟气进入吸收塔中,除去烟气中的二氧化硫、飞灰及其他污染物。从吸收塔流出的经处理的烟气经烟囱排放到大气

中。

3)在故障情况下,开启烟气旁路挡板门,烟气通过旁路绕过FGD 系统直接排到烟囱。

8石灰石输送系统

1)石灰石输送系统两炉共用一套.

2)石灰石由卡车(30吨/辆)运到电厂,直接倒入卸料斗。卸料斗全厂共用一个,容积90吨。

3)配臵一套完整的卸料和转移输送机,将石灰石从卸料斗输送到石灰石贮仓。输送装臵上配有用于分离大块石灰石、杂物和金

属的分离器。石灰石贮仓全厂共用一个,包括配有闸板门、仓

顶除尘器,除尘器的压差控制和吹扫程序等。

9 石灰石浆液制备系统

石灰石浆液制备系统两塔共用一套, 1个石灰石浆液箱(池)、3台石灰石浆液给料泵(2运1备)。由星型给料装臵按需求量把石

灰石粉从石灰石储仓送至浆液箱。FGD工艺水或滤液将按与送入石灰石粉成定比的量加入浆液箱搅拌。

石灰石浆液由石灰石浆液泵从石灰石浆液箱泵入两(2)台吸收塔。

10石膏脱水系统

1)石膏脱水系统两塔共用一套,包括旋流器(包括石膏水力旋流器2套、废水水力旋流器3套)、滤液池、滤液水泵、石膏脱水系统内工艺泵、2台真空皮带脱水机(每台真空皮带脱水机出力为2台锅炉BMCR工况产生石膏量的75%)及其辅助设备。

2)石膏浆液由每台石膏排出泵输送至初级脱水系统。

第一级脱水系统包括石膏水力旋流站和废水旋流站。石膏水力旋流器溢流至废水旋流站,底流将通往第二级脱水系统。

第二级脱水系统包括两(2)台真空带式过滤器,位于第一级水力旋流站的下方。脱水后,石膏饼将由输送装臵送至石膏贮仓。从真空带式过滤器滤出的滤液将流至滤液箱,回到FGD系统中使用。滤液由滤液泵抽吸至吸收塔反应塔或石灰石浆液制备系统再次使用。

废水旋流器的溢流将流至沉灰池内。废水旋流器的底流回到吸收塔或滤液箱。

2.4FGD辅助设备系统

1FGD补给水系统

FGD补给水系统由电厂工业水系统供应。泵的出力大小将考虑一

套石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统的连续的FGD补给水用水量、间断的FGD补给水用水量及FGD补给水用水量的增量。用于FGD补给水的所有水泵都位于工艺水箱附近。

3压缩空气系统

6工业水系统

4.1 常用湿法脱硫技术流派介绍

1 湿法脱硫技术分类

尽管世界上的湿法脱硫技术多种多样,但是原理上都是大同小异,差别主要体现在吸收塔各有特点,而其它系统如烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统几乎没有差别。

湿法脱硫技术可以按吸收塔的不同进行分类的,大致可分为以下几类:单回路喷淋塔、双回路喷淋塔、比晓夫吸收塔、液注塔、鼓泡塔、填料塔等。

1)单回路喷淋塔

单回路喷淋塔是目前世界上使用最广泛的吸收塔,约80%以上的湿法脱硫使用单回路喷淋塔,世界上大多数拥有湿法脱硫技术的专业公司都使用这种吸收塔,主要公司为ALSTOM、IHI、HITACHI、B&W、Steinmüller、AE、ABB、GE、MASULEX等。

单回路喷淋塔一般是圆柱形塔,塔下部为浆液池,氧化区位于浆液池下部,浆液池上方、塔的中下部是烟气入口区,在塔的上部是喷淋层,喷淋层和烟气入口之间、塔的中部为吸收区,喷淋层上方、靠

近塔的顶部是除雾器,塔顶的烟气出口一般为侧向。

单回路喷淋塔结构简洁、构造合理,塔中没有填料或格栅,减少了结垢、堵塞现象,也是所有吸收塔中最经济的吸收塔。

2)双回路喷淋塔

双回路喷淋塔是美国Research-Cottrell公司和德国诺尔-克尔兹公司的专利技术。塔的结构和单回路喷淋塔相似,不同的是在吸收塔中循环回路分为下循环和上循环两个回路,采用双循环回路运行。下循环回路pH值低,有利于氧化反应及石膏生成,上循环回路pH值高,有利于吸收反应进行,可以得到较高的脱硫效率。由于采用双循环回路,使两个回路中的反应在不同的pH值环境下进行,有利于提高SO2的脱除效率,也有利于减少吸收剂消耗。

该工艺的另一个显著特点是由于烟气中的HCl几乎在下循环回路完全去除,这样可以将具有腐蚀性的氯化物限制在吸收塔的很小一块区域内,减小了对吸收塔其它区域的腐蚀。

3)比晓夫吸收塔

比晓夫吸收塔其实也是一种单回路喷淋塔,之所以把它单独列为一个类别,是因为它比较独特,和常规单回路喷淋塔有较大的不同。

其主要特点是它把浆液池分为上下两个区,上部氧化区在低pH 值环境下运行,提供了最好的氧化条件,下部为新加入的吸收剂区,pH值较高,有利于吸收反应。比晓夫吸收塔具有双回路喷淋塔分为不同pH值区域的优点,但是其塔的结构比双回路喷淋塔简单,只需一个回路。

比晓夫吸收塔另外一个特点是它的脉冲悬浮系统,不需要搅拌器,浆液的搅拌靠脉冲泵,长期关机后可以无障碍启动。

4) 液注塔

液注塔是三菱公司专利技术,上面介绍的三种吸收塔都属于喷淋塔,而液注塔则是完全不同于喷淋塔的一种吸收塔。

喷淋塔是使吸收剂(浆液)自上往下喷淋,喷淋层一般设臵多层,而液注塔是从下往上喷射,形成树状的液注,液注在上升与下落过程中重复接触烟气,完成吸收反应,喷射层为单层设臵。

液注塔的结构比喷淋塔更为简单,特别是在喷淋(喷射)层的设臵上,喷淋塔的喷淋层为多层,喷嘴的分布和对喷嘴喷射角度都有严格要求,而液淋塔对喷射层无严格要求,技术上容易实现。

5) 填料塔

填料塔是主要应用于早期的湿法脱硫装臵,由于其结垢和堵塞问题难以解决,目前新上的脱硫装臵已很少采用填料塔。

6) 鼓泡塔

鼓泡塔是千代田化工建设研制开发的湿法脱硫技术,以上介绍的五种吸收塔的脱硫机理是一致的,都是通过烟气与浆液雾滴或液滴顺流或逆流接触进行反应,脱除烟气中的SO2,而鼓泡塔的脱硫机理则完全不同,它是将烟气直接通到浆液中,通过烟气在浆液中鼓起的气泡与浆液进行接触反应。

在吸收塔的结构上,鼓泡塔与喷淋塔最显著的区别是鼓泡塔不设喷淋层,因此系统中没有浆液循环泵,但是,鼓泡塔插入浆液中的烟

气管有很多根,内部件多,结构较复杂,系统阻力也很大。

第五章湿法烟气脱硫存在的问题及解决湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理、沉淀、结垢及堵塞、腐蚀及磨损等棘手的问题。这些问题如解决的不好,便会造成二次污染、运转效率低下或不能运行等。

1富液的处理

用于烟气脱硫的化学吸收操作,不仅要达到脱硫的要求,满足国家及地区环境法规的要求,还必须对洗后 SO2的富液(含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液)进行合理的处理,既要不浪费资源,又要不造成二次污染。合理处理废液,往往是湿法烟气脱硫烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此,吸收法烟气脱硫工艺过程设计,需要同时考虑SO2吸收及富液合理的处理。所谓富液合理处理,是指不能把碱液从烟气中吸收SO2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉,否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类,废物资源化,才是合理的处理技术。例如,日本湿法石灰石/石灰——石膏法烟气脱硫,成功地将富液中的硫酸盐类转化成优良的建筑材料——石膏。威尔曼洛德钠法烟气脱硫,把富液中的硫酸盐类转化成高浓度高纯度的液体SO2,可作为生产硫酸的原料。亚硫酸钠法烟气脱硫,将富液中的硫酸盐转化成为亚硫酸钠盐。上述这些湿法烟气脱硫技术,对吸

收SO2后的富液都进行了妥善处理,既节省了资源,又不造成二次污染,不会污染水体。

2烟气的预处理

1)除尘

含有SO2的烟气,一般都含有一定量的烟尘。在吸收SO2之前,若能专门设臵高效除尘器,如电除尘器和湿法除尘器等,除去烟尘,那是最为理想的。然而,这样可能造成工艺过程复杂,设备投资和运行费用过高,在经济上是不太经济的。若能在SO2吸收时,考虑在净化SO2的过程中同时除去烟尘,那是比较经济的,是较为理想的,即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化。例如,有的采取在吸收塔前增设预洗涤塔、有的增设文丘里洗涤器。这样,可使高温烟气得到冷却,通常可将120-180℃的高温烟气冷却到80℃左右,并使烟气增湿,有利于提高SO2的吸收效率,又起到了除尘作用,除尘效率通常为95%左右。有的将预洗涤塔和吸收塔合为一体,下段为预洗涤段,上段为吸收段。喷雾干燥法烟气脱硫技术更为科学,含硫烟气中的烟尘,对喷雾干燥塔无任何影响,生成的硫酸盐干粉末和烟尘一同被袋滤器捕集,不用增设预除尘设备,是比较经济的。

2)预冷却

大多数含硫烟气的温度为120-185℃或更高,而吸收操作则要求在较低的温度下(60℃左右)进行。低温有利于吸收,高温有利于解

吸。因而在进行吸收之前要对烟气进行预冷却。通常,将烟气冷却到60℃左右较为适宜。常用冷却烟气的方法有:应用热交换器间接冷却;应用直接增湿(直接喷淋水)冷却;用预洗涤塔除尘增湿降温,这些都是较好的方法,也是目前使用较广泛的方法。通常,国外湿法烟气脱硫的效率较高,其原因之一就是对高温烟气进行湿降温。

我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术,尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术,高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作,较高的吸收操作温度,使SO2的吸收效率降低,这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之一。

3结垢和堵塞

在湿法烟气脱硫中,设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞,已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。为此,首先要弄清楚结构的机理,影响结构和造成堵塞的因素,然后有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。

一些常见的防止结垢和堵塞的方法有:在工艺操作上,控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量;控制溶液的PH值;控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和;保持溶液有一定的晶种;严格除尘,控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量,设备结构要作特殊设计,或选用不易结垢和堵塞的吸收设备,例如流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞;选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。

脱硫系统的结构和堵塞,可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器设臵热交换器结垢和堵塞。其原因是烟气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4(石膏),并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中,控制措施为强制氧化和抑制氧化。

例如:GGH堵塞的主要原因有两个:1.除尘器效率太低,造成飞灰在换热元件上积聚;2.除雾器效率太低,穿过除雾器的浆液在换热元件上沉积,使元件表面变湿,更多地粘结飞灰,造成换热元件堵塞。

因此解决问题的办法是:1.改进除尘器的效率;2.改善除雾器的冲洗,还要注意除雾器已经结垢,使部分除雾器的表面堵塞,这样烟气在吸收塔内的流速会非常不均匀。流速高的地方烟气中的液滴会穿过除雾器,进入到下游的GGH中,造成GGH的堵塞。大部分的GGH堵塞的原因都在此。

注意: GGH堵塞的根源,往往是除雾器运行不正常。

4腐蚀及磨损

煤炭燃烧时除生成SO2以外,还生成少量的SO3,烟气中SO3的浓度为10-40ppm。由于烟气中含有水(4%-12%),生成的SO3瞬间内形成硫酸雾。当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中。这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。解决方法主要有:采用耐腐蚀材料制作吸收塔,如采用不锈钢、环氧玻璃钢、硬聚氯乙烯、陶瓷等.

5除雾

湿法吸收塔在运行过程中,易产生粒径为10-60m的“雾”。“雾”不仅含有水分,它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等,如不妥善解决,任何进入烟囱的“雾”,实际就是把SO2排放到大气中,同时也造成引风机的严重腐蚀。因此,工艺上对吸收设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。通常,除雾器多设在吸收塔的顶部。

目前,我国相当一部分吸收塔尚未设臵除雾器,这不仅造成SO2的二次污染,对引风机的腐蚀也相当严重

6净化后气体再加热

在处理高温含硫烟气的湿法烟气脱硫中,烟气在脱硫塔内被冷却、增湿和降温,烟气的温度降至60℃左右。将60℃左右的净化气体排入大气后,在一定的气象条件下将会产生“白烟”。由于烟气温度低,使烟气的抬升作用降低。特别是在净化处理大量的烟气和某些不利的气象条件下,“白烟”没有远距离扩散和充分稀释之前就已降落到污染源周边的地面,容易出现高浓度的SO2污染。为此,需要对洗涤净化后的烟气进行二次再加热,提高净化气体的温度。被净化的气体,通常被加热到105-130℃。为此,要增设燃烧炉。燃烧炉燃烧天然气或轻柴油,产生1000-1100℃的高温燃烧气体,再与净化后的气体混对。这里应当指出,不管采用何种方法对净化气体进行二次加热,在

将净化气体的温度加热到105-130℃的同时,都不能降低烟气的净化效率,其中包括除尘效率和脱硫效率。为此,对净化气体二次加热的方法,应权衡得失后进行选择。

附录:鳞片衬里施工技术

鳞片衬里施工为手工作业,许多技术要求如:表面质量,鳞片倒伏排列方向,界面气泡消除,防腐层厚度等在很大程度上取决于施工人员的技术水平、熟练程度及现场管理。这就需充分认识影响施工质量的诸因素,认真实践总结施工技巧,从中找出抑制或解决衬层质量问题的办法。

1施工料固化时间的控制

所谓固化时间,从施工角度讲就是施工料配制后的有效使用时间,这一时间的有效控制是方便施工和保证施工质量的前提。控制固化时间应兼顾:固化剂用量范畴(或最佳用量);一次配料量;施工人员单位施工能力;施工现场条件(包括温度、湿度、配料场所与施工现场的距离);被防护设备及零部件施工难度等几个方面的问题。

通过固化时间的控制可避免材料浪费,人员窝工,防腐层固化不足或过早固化等质量事故。有利于降低成本,提高工效,保证质量。一般情况,固化剂用量需在施工现场先行调试后确定。

2界面生成气泡的消除

尽管在混合料配制中已采用真空搅拌技术来解决气泡大量包裹的问题,但这仅是消泡技术的一个方面。由于鳞片衬里材料填料量大、十分粘稠,在大气中任何情况下的翻动及搅拌、堆滩都会导致料体与空气界面间裹入大量空气,形成气泡。此外,在鳞片衬里涂抹过程中,被防护表面与涂层间也不可避免地要包裹进许多空气,形成气泡。鉴于上述两类气泡均是由界面包裹进空气生成的,故称之为界面生成气泡。对于界面生成气泡的消除,主要可从抑制生成及滚压消除两方面入手。抑制生成是从控制施工操作入手,对施工人员提出两个方面的要求:一是施工用料在施工作业中严禁随意搅动。托料、上抹刀、镘抹依此循序进行。应尽可能减少随意翻动,堆积等习惯性行为;二是镘抹时,抹刀应与被抹面保持一适当角度,施工操作应沿夹角方向适当速度推抹,使胶料沿被防护表面逐渐涂敷,达到使界面间空气在涂

抹中不断自界面间推挤出。严禁将料堆积于防护表面,然后四周滩开式的摊涂。

3 滚压作业

滚压作业是鳞片衬里施工特有的一道工序,其方法是用专门制作的沾有少量滚压液的羊毛滚在已施工镘抹定位的鳞片衬里表面往复滚动施压。其主要作用一是除去衬层表面气泡;二是将已镘抹定位的鳞片衬里层压实、压光、压平整;三是使衬层内的鳞片体位呈水平状倒伏排列;四是调整已镘抹定位的鳞片衬里的端界面呈坡状,以利端界面搭接。在滚压作业时,应特别注意以下几点:一是滚压液不可浸沾过多;二是不可漏滚;三是当衬层出现流淌现象时,应多次重复滚压。

4 表面流淌性的抑制

鳞片衬里涂抹后的流淌性是由高分子材料的特性及鳞片衬里本身因重力悬垂产生的坠流引起的。尽管在材料配方中已考虑此问题,但由于树脂粘度是随温度变化的,故还需视现场环境气温条件加以调整。众所周知,大分子在由单一分子的线行结构向多分子网状结构的转变过程需要有一定的时间。在此期间,分子的活性及其自身的重力使其具有较强的流淌性,而任何轻微的流淌都足以破坏表面质量,这不仅给下一道施工带来麻烦,更为严重的是流淌性破坏了鳞片的定向有序排列及在胶料中的分散状态,也使防腐层厚度不均,从而降低衬

各种湿法脱硫工艺比较

各种湿法脱硫工艺比较标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 所属频道:关键词: :随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂技术也得到了快速发展。目前烟气种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则: 1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。

工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ462-2009

HJ 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 462-2009 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫 工程技术规范 Wet flue gas desulfurization project technical specification of industrial boiler and furnace (发布稿) 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 2009-03-06发布 2009-06-01实施 环 境 保 护 部发布

目 次 前 言........................................................................II 1 适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (2) 4 总体设计 (3) 5 脱硫工艺系统 (4) 6 材料、设备选择 (9) 7 施工与验收 (10) 8 运行与维护 (11)

前 言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,执行国家《锅炉大气污染物排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》,防治工业锅炉及炉窑大气污染,改善环境质量,制定本标准。 本标准对工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程的术语和定义、总体设计、脱硫工艺系统、材料和设备选择、施工与验收、运行与维护提出了技术要求。 本标准为首次发布。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位:浙江天蓝脱硫除尘有限公司、中国环境保护产业协会、北京市环境保护科学研究院、浙江大学环境工程研究所、杭州天蓝环保设备有限公司、北京西山新干线脱硫有限公司、六合天融(北京)集团公司、北京利德衡环保工程有限公司。 本标准环境保护部2009年3月6日批准。 本标准自2009年6月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。

动力波烟气脱硫工艺(湿法)

动力波烟气脱硫工艺(湿法) 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式,即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔,经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m以上,甚至更高(此高度为保证烟气在塔内的停留时间)。 其缺点: 1、浪费材料:由于锅炉烟气温度过高,加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用,所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高,一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度,内衬防腐材料用以防腐。 2、一次性投资高:单独设立塔体,要延长烟道,一次性投资费用高。 3、运行不可靠:传统的湿法脱硫工艺,采用的是塔体内喷淋工艺,即通过高压水泵将碱液输送到塔体内,通过喷嘴的雾化,使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的,为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触,就需要碱液的雾化程度很高,这样对喷嘴的要求就高,喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏,维修不方便。 4、运行液气比大,脱硫效率低:由于采用喷淋吸收,为保证烟气和碱液的充分接触,必须大量的碱液,液气比通常为1.5—2,脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大,运行费用高:由于单独设立塔体,增加、改动

烟道,增加脱水器,造成系统阻力增大,影响锅炉出力,同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大,所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重,影响系统运行:由于脱硫液采用石灰水,所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部,导致管路堵塞,影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管,来控制烟气在管内的速度,使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区,在泡沫区内气液充分接触,强烈的湍动使混合强化并使接触面更新,从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高,而靠洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触,这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果,同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m,其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要,可水平安装,也可竖直安装,作为烟道的一部分,直径仅为烟道的1.3倍。 循环液: 循环液采用“双碱流程”工艺,主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前,将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca(OH)2溶液,系统运行时,烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应,生成 Ca(SO4)2和水,其中硫酸钙沉淀在循环池中,可定期打捞,只有OH-

湿法脱硫技术介绍

2湿法脱硫技术介绍 2.1脱硫方法简介 目前,世界范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。 按脱硫工艺在燃烧过程中所处位臵不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化,洗煤仅能脱去煤中很少一部分硫,只可作为脱硫的一种辅助手段,煤气化和液化脱硫效果好,是解决煤炭作为今后能源的主要途径,但目前从经济角度看,还不能与天然气及石油竞争。 燃烧中脱硫主要方式是循环流化床锅炉,循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,具有投资省、燃料适应性广等优点,是一种正在高速发展,并正在迅速得到商业推广的方法。但循环流化床燃烧技术在锅炉容量上受到限制,主要用于135MV以下机组。 燃烧后脱硫即烟气脱硫,是目前唯一大规模商业应用的脱硫方 式,烟气脱硫技术很多,主要有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫工艺(芬兰Tempell和IVO公司的LIFAC)、海水烟气脱硫工艺、电子束照射加喷氨烟气脱硫工艺、气体悬浮吸收脱硫技术FLS- GSA、ABB新型一体化烟气脱硫工艺 (NID)、德国WULF公司回流式烟气循环流化床(RCF—FGD脱硫技术等。 2.2湿法脱硫工艺

湿式石灰石/石膏法脱硫工业化装臵已有四十余年的历史,经过多年不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺,在脱硫市场特别是大容量机组脱硫上占主导地位,约占电厂装机容量的85%。应用的单机容量已达1000MW 1湿法脱硫工艺特点优点: 1)〃技术成熟、可靠,国外应用广泛,国内也有运行经验。 2)〃脱硫效率咼>=95%。 3)〃适用于大容量机组。 4)〃吸收剂价廉易得。 5)〃系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广。 6)〃脱硫副产品石膏可以综合利用。缺点: 1)〃系统复杂、运行维护工作量大。 2)〃水消耗较大,存在废水处理问题。 3)〃系统投资较大、运行维护费用高、装臵占地面积也相对较大。2反应原理 该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的吸收剂一石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫(S02)与吸收剂浆液中的碳酸钙(CaC03以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成二水硫酸钙(CaSO42H2O) 即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后,经烟囱排入大气。 该工艺的化学反应原理如下:

湿法烟气脱硫技术的研究现状与进展

1.研究背景 众所周知,二氧化硫是当今人类面临的主要大气污染物之一,根据15年来60多个国家监测获得的统计资料显示,由人类制造的二氧化硫每年达1.8亿吨,比烟尘等悬浮粒子1.0亿吨还多,己成为大气环境的第一大污染物。 在我国的能源结构中,能源结构中煤炭所占比例高达73%,石油为21%,天然气和水能仅占2%和4%。这个比例在一个相当长的时期内不会有根本性的改变。而据对主要大气污染物的分类统计分析,在直接燃烧的燃料中,燃煤排放的大气 污染物数量约占燃烧排放总量的96%,大气中90%S0 2,71%CO,85%的CO 2 ,70%的 NO以及70%的粉尘来自煤炭的直接燃烧。因此,我国的大气环境污染仍然以煤烟 型为主,主要污染物是二氧化硫和烟尘。目前我国S0 2 年排放量连续超过2000 万吨,超过欧洲和美国,使我国成为世界S0 2 排放第一大国。 二氧化硫污染对人类造成的危害己被世人所知,二氧化硫的污染属于低浓度、长期的污染,它的存在对自然生态环境、人类健康、工农业生产、建筑物及 材料等方面都造成了一定程度的危害。S0 2 污染排放问题已成为制约我国国民经 济发展的一个重要因素,对S0 2 排放的控制与治理己刻不容缓。其中,火力发电机组二氧化硫排放量的削减更成为了重中之重。 与此同时,气候变暖也已经成为一项全球性的环境问题,受到了许多国家的关注。人类活动所释放的二氧化碳是导致全球变暖的最重要的温室气体。其中火 电厂燃用矿物燃料所释放的CO 2 ,是全球二氧化碳浓度增加的主要原因之一。 随着我国经济的快速发展,控制能源消耗造成的环境污染,特别是控制燃煤造成的二氧化硫污染和二氧化碳的排放成为保证社会和经济可持续发展的迫切要求。 烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。湿法石灰石一石膏烟气脱硫作为一种相对较成熟、脱硫效率较高的脱硫技术,得到了广泛的应用。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫因其脱硫效率高、工艺成熟、安全性可靠性高、系统运行稳定、维护简单、投资成本与运行成本较低、脱硫副产物可综合利用等优势而成为目前火电厂烟气脱硫最常采用的工艺。世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。 2.湿法石灰石/ 石膏脱硫工艺原理 当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经经破碎磨细成粉状后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的So2与浆液中的碳酸钙进行化学反应、再通过鼓入空气氧化,最终产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排人烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 石灰或石灰石法主要的化学反应机理为:

湿法烟气脱硫的原理(内容清晰)

湿法烟气脱硫的原理 湿法烟气脱硫的原理 1 湿法烟气脱硫的基本原理 (1)物理吸收的基本原理 气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特点是,随着温度的升高,被吸气体的吸收量减少。 物理吸收的程度,取决于气--液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小,吸收速率较低,因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低,在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 (2)化学吸收法的基本原理 若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,则称为化学吸收,例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应,而将其从烟气中分离出来的过程,也属于化学吸收,例如炉内喷钙(CaO)烟气脱硫也是化学吸收。 在化学吸收过程中,被吸收气体与液体相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力,即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收,都受气相扩散速度(或气膜阻力)和液相扩散速度(或液膜阻力)的影响,工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中,瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气,如单独应用物理吸收,因其净化效率很低,难以达到SO2的排放标准。因此,烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫,技术上比较成熟,操作经验比较丰富,实用性强,已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 (3)化学吸收的过程 化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中,被吸收的气体在液相中进行溶解,当气液达到相平衡时,被吸收气体的平衡浓度,是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的活性组分进行化学反应,当化学反应达到平衡时,被吸收气体的消耗量,是化学吸收过程的极限。这里用Ca(OH)2溶液吸收SO2加以说明。 SO2(气体)

湿法烟气脱硫除尘一体化技术

湿法烟气脱硫除尘一体化技术 根据世界卫生组织对60个国家10~15年的监测发现,全球污染最严重的 10个城市中我国就占了8个,我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度 是世界上最高的。大气环境符合国家一级标准的不到1%,62%的城市大气中 二氧化硫年日平均浓度超过了3级标准(100mg/m3)。全国酸雨面积已占国土资源的30%,每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。1997 年下半年,世界银行环境经济专家的一份报告指出:中国环境污染的规模居世 界首位,大城市的环境污染状况在目前是世界上最严重的,全球大气污染最严 重的20个城市中有10个在中国。大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨,现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。大气污染严重破坏生态 环境和严重危害人体呼吸系统,危害心血管健康,加大癌症发病率,甚至影响 人类基因造成遗传疾病。 我国政府对二氧化硫和酸雨污染十分重视。1990年12月,国务院环委会 第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》;1992年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工 作。1995年8月,全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污 染防治法》,规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区,并在“两控区 ”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制。1998年1月,国务院正式批准《酸 雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标,国务 院文件还具体规定:新建、改造烧煤含硫量大于1%的电厂,必须建设脱硫的 设施。现有烧煤含硫量大于1%的电厂,要在2010年前分期分批建成脱硫设 施或采取其他相应结果的减排SO2的措施。 削减二氧化硫的排放量,控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量, 是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。 二氧化硫污染控制技术颇多,诸如改善能源结构、采用清洁燃料等,但 是,烟气脱硫也是有效削减SO2排放量不可替代的技术。烟气脱硫的方法甚 多,但根据物理及化学的基本原理,大体上可分为吸收法、吸附法、催化法 三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法。吸收法通常 是指应用液体吸收净化烟气中的SO2,因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿 式烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高,设备小,投资省,易操作,易控制, 操作稳定,以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫有:石灰石/石灰— —石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法、威尔曼——洛德法及氧化镁法等。 1 湿法烟气脱硫的基本原理 (1)物理吸收的基本原理

烟气脱硫基本原理及方法

烟气脱硫基本原理及方 法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法: 1 、基本原理: =亚硫酸盐(吸收过程) 碱性脱硫剂+ SO 2 亚硫酸盐+ O =硫酸盐(氧化过程) 2 ,先反应形成亚硫酸盐,再加氧氧化成为稳定的硫酸盐,然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此,任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为: ( 1 )钙法(以石灰石 / 石灰-石膏为主); ( 2 )氨法(氨或碳铵); ( 3 )镁法(氧化镁); ( 4 )钠法(碳酸钠、氢氧化钠); ( 5 )有机碱法; ( 6 )活性炭法; ( 7 )海水法等。 目前使用最多是钙法,氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰-石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法,循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等,其中

用得最多的为石灰石 / 石灰-石膏法。氨法亦多种多样,如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等,以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介: ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术: 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应,最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物,如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构,具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高,有大幅度降低工程造价的可能性等特点。

石灰石湿法烟气脱硫技术

石灰石湿法烟气脱硫技术 一.工艺流程 1脱硫系统由下列子系统组成: 1.1石灰石制粉系统 1.2吸收剂制备与供应系统 1.3烟气系统 吸收系统 1.4 SO 2 1.5石膏处理系统 1.6废水处理系统 1.7公用系统 1.8电气系统 2 .烟气脱硫工艺流程简介 (石灰石——石膏湿法脱硫工艺流程图) 作为脱硫吸收剂的石灰石选用石灰石矿生产的3-10mm、水份<1%的石灰石颗粒,运输至石灰石料仓。石灰石经磨粉机磨制成325目90%通过、颗粒度≤43μm的石灰石粉。合格的石灰石粉经制浆系统与水配置成30%浓度的悬浮浆液,根据烟气脱硫的需要,在自动控制系统的操纵下通过石灰石浆液泵和管道送入吸收塔系统。石灰石由于其良好的活性和低廉的价格因素是目前世界上广泛采用的脱硫剂制备原料。 烟气脱硫系统采用将升压风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的设计方案,以保证整个FGD 系统均为正压运行操作,同时还可以避免升压风机可能受到的低温烟气腐蚀。升压风机为烟气提供压头,使烟气能克服整个FGD系统从进口分界到烟囱之间的烟气阻力。 为了将FGD系统与锅炉分离开来在整个脱硫烟气系统中设置有带气动执行机构保证零泄漏的烟气档板门.在要求紧急关闭FGD系统的状态下,旁路档板门在5s自动快速开启,原烟气档板门在55s、净烟气档板门50s内自动关闭。为防止烟气在档板门中泄漏,原烟气和旁路档板门设有密封空气系统。 脱硫系统运行时,锅炉至烟囱的旁路档板门关闭,锅炉引风机来的全部烟气经过各自的原烟气档板门汇合后进入升压风机.升压后的烟气至气气热交换器(GGH)原烟气侧,GGH 选用回

转再生式烟气换热器,涂搪瓷换热元件选用先进波形和高传热系数产品, 以减小GGH总重和节约业主方未来更换换热元件的费用。GGH利用锅炉出来的原烟气来加热经脱硫之后的净烟气,使净烟气在烟囱进口的最低温度达到80℃以上, 大于酸露点温度后排放至烟囱。GGH转子采用中心驱动方式。每台GGH设两台电动驱动装置,一台主驱动,一台备用, 电机均采用空气冷却形式。如果主驱动退出工作,辅助驱动自动切换,防止转子停转。GGH的设计能适应在厂用电失电的情况下,转子停转而不发生损坏、变形。GGH采取主轴垂直布置, 即气流方向为原烟气向上(去吸收塔),净烟气向下(去烟囱排放)。因为原烟气中含有一定浓度的飞灰,飞灰可能会沉积在装置的内侧,随着时间的推移,热传递的效率可能会降低。为防止GGH传热面间的沉积结垢而影响传热效率, 增大阻力和漏风率, 减小寿命,需要通过吹灰器使用压缩空气清洗或用高压水进行定时清洗,吹灰器配有一根可伸缩的喷枪。视烟气中飞灰含量情况, 决定每班或每隔数小时冲洗一次GGH,或当压降超过给定最大值时,说明有一定程度的石膏颗粒沉积, 需启动高压水泵冲洗。但用高压水泵冲洗只能在运行时进行在线冲洗。当FGD装置停运时,可用低压水冲洗换热器(离线冲洗)。 GGH的防腐主要有以下措施: 对接触烟气的静态部件采取玻璃鳞片树脂涂层保护, 保护寿命约为1个大修周期; 对转子格仓, 箱条等回转部件采用厚板考登钢15-20mm厚板, 寿命为30年; 密封片采用高级不锈钢AVESTA 254SMO/904L; 换热元件采用脱碳钢镀搪瓷, 寿命约为2个大修周期。 在热量交换后烟气温度降温冷却至 101℃和89.3℃后进入逆流喷淋吸收塔,冷却后的原烟气进入吸收塔与同时通过吸收塔上部的喷嘴进入吸收塔,并与向下喷出的雾状石灰石浆液接 触进行脱硫反应,烟气中的SO 2、SO 3 等被吸收塔内循环喷淋的石灰石浆液洗涤,并与浆液中 的CaCO 3 发生反应生成的亚硫酸钙悬浮颗粒在吸收塔底部的循环浆池内,再次被氧化风机鼓 入的空气强制氧化而继续发生化学反应,最终生成石膏颗粒。与此同时,部分其他有害物质如飞灰、SO3、HCI、HF等也得到清除,这时的原烟气温度已被降低至饱和温度47.22℃和4 5.53℃。在吸收塔的出口设有除雾器,脱除SO 2 后的烟气经除雾器除去烟气中携带的细小的液滴,进入气气热交换器净烟气侧加热,此时的烟气温度进入GGH升温到80℃以上,经脱硫系统净烟气档板门最后送入烟囱,排向大气。 在整个脱硫系统中多处烟气温度已降至100℃以下,接近酸露点,为烟道和支架防腐,在设计中采用了玻璃鳞片树脂涂层。考虑到低温烟气对烟囱内壁产生的影响,烟囱内壁均采用刷

湿法烟气脱硫培训教材

中国华电集团公司 石灰石—石膏湿法烟气脱硫工程 培训教材 版本:A版 中国华电集团公司 中国华电工程(集团)有限公司 2008-06

为了更好地促进火电厂烟气脱硫产业健康发展,提高电厂脱硫运行人员对脱硫系统的管理和运行水平,特编写本教材,教材针对石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统(以下简称FGD)进行介绍,侧重于脱硫设备运行维护。 本培训教材按照中国华电集团公司要求,由华电集团公司安全生产部组织,中国华电工程(集团)有限公司编写。主要起草人:沈明忠、刘书德、陶爱平、王凯亮、沈煜辉、范艳霞、李文、谷文胜、张华等。

目录 1绪论 (7) 1.1 国家或行业相关标准 (7) 1.2 中国华电集团相关企业标准 (7) 1.3 石灰石—石膏湿法脱硫系统构成简述 (7) 1.3.1 系统简图 (7) 1.3.2 系统构成 (8) 2石灰石—石膏湿法脱硫技术简介 (10) 2.1 石灰石—石膏湿法脱硫化学机理 (10) 2.1.1 吸收原理 (10) 2.1.2 化学过程 (10) 2.2 影响脱硫系统性能的主要因素 (11) 2.3 脱硫系统水平衡问题 (11) 2.3.1 FGD系统的水损失 (12) 2.3.2 FGD系统的补充水 (12) 2.3.3 FGD系统的水平衡 (12) 3石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统介绍 (14) 3.1 烟气系统及设备 (14) 3.1.1 烟气系统 (14) 3. 1.2 烟气系统主要设备 (15) 3.2 SO 吸收系统及设备 (18) 2 吸收系统 (18) 3.2.1 SO 2 吸收系统主要设备 (19) 3.2.2 SO 2 3.3 石灰石浆液制备、供应系统及设备: (19) 3.3.1 石灰石浆液制备及供应系统 (19) 3.3.2 石灰石浆液制备及供应系统主要设备 (22) 3.4 石膏脱水系统及设备 (24) 3.4.1 石膏脱水系统 (24)

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关, 2又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。 1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量 2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度, -,它们与溶解了的CaCO和SOHSO的反应3、气液界面处:参加反应的主要是323是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述: 1、 SO在气流中的扩散,2 2、扩散通过气膜 3、 SO被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物2 4、 SO水化合物和离子在液膜中扩散2 5、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相 6、中和(SO水化合物与溶解的石灰石粉发生反应)2 7、氧化反应 8、结晶分离,沉淀析出石膏, 三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质: ①. 二氧化硫SO的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。密度比2 空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。SO为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、2 还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原2剂。 ②. 三氧化硫SO的物理、化学性质:由二氧化硫SO催化氧化而得,无色易挥23发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。SO为酸性氧化物,SO极易溶于水,溶于33水生成硫酸HSO,同时放出大量的热,42③. 硫酸HSO的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点423,浓硫酸溶于水会放出大量的热,密度为1.84g/cm具有10.4℃,沸点338℃,为强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性, 五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程: 1、气相SO被液相吸收的反应:SO经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 22-+,当PHH 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO值较高时,和氢离子酸HSO3232-,要使SO吸收不断进行下去,必须中和HSO二级电离才会生成较高浓度的SO233++当,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子电离产生的HH 吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸度迅速提高,PH值迅速下降,当SO溶解达到饱和后,SO的吸收就告停止,脱22硫效率迅速下降

各种湿法脱硫工艺比较

电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 北极星电力网新闻中心来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 我要投稿 北极星火力发电网讯:随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂烟气脱硫技术也得到了快速发展。目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于湿法脱硫技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则: 1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。 1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺 工艺流程

湿法脱硫技术

湿法脱硫技术 神头发电厂田斌 【摘要】介绍了石灰石/石灰抛弃法,石灰石/石膏法等湿法脱硫法技术,并对有关问题进行了探讨。 关键词烟气脱硫湿法脱硫 1 前言 我国的能源构成以煤炭为主,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧释放出大量SO2,造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也在不断增加。加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。所以,加大火电厂SO2的控制力度就显得非常紧迫和必要。SO2的控制途径有三个:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD),目前湿法烟气脱硫被认为是最成熟、控制SO2最行之有效的途径。 2 湿法烟气脱硫技术的开发与应用 2.1湿法烟气脱硫技术 所谓湿法烟气脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫剂利用率高,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S=1时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初投资大,运行费用也较高。

2.1.1石灰石/石灰抛弃法 以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤,使烟气中的SO2反应生成CaCO3和CaSO4,这个反应关键是Ca2+的形成。石灰石系统Ca2+的产生与H+的浓度和CaCO3的存在有关;而在石灰系统中,Ca2+的生产与CaO的存在有关。石灰石系统的最佳操作PH值为5.8—6.2,而石灰系统的最佳PH值约为8(美国国家环保局)。 石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装置组成。其关键性的设备是吸收塔。对于石灰石/石灰抛弃法,结垢与堵塞是最大问题,主要原因在于:溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积:氢氧化钙或碳酸钙沉积或结晶析出;反应产物亚硫酸钙或硫酸钙的结晶析出等。所以吸收洗涤塔应具有持液量大、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构件少、阻力小等特点。洗涤塔主要有固定填充式、转盘式、湍流塔、文丘里洗涤塔和道尔型洗涤塔等,它们各有优缺点,脱硫效率高的往往操作的可靠性最差。脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大的问题,目前主要有回填法和不渗透地存储法,都需要占用很大的土地面积。由于以上的缺点,石灰石/石灰抛弃法已被石灰石/石膏法所取代。 2.1.2石灰石/石膏法 该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液,易于达到90 %的脱硫率,并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜,并易于运输与保存,因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时,石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。 石灰石/石膏法的主要优点是:适用的煤种范围广、脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%)、吸收剂利用率高(可大于90%)、设备运转率高(可达90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的烟气脱硫工艺)、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的:

湿法烟气脱硫技术及工艺流程

湿法烟气脱硫技术及工艺流程 烟气脱硫技术品种达几十种,按脱硫进程能否加水和脱硫产物的干湿状态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术比较成熟,效率高,操作简单。 湿法烟气脱硫技术 优点: 湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。 缺点: 生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。 分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 原理: 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏

形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。 湿法烟气脱硫技术及工艺流程 优缺点: 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 2、间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。 原理: 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理: 柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。

湿法脱硫综述

湿法脱硫分析 摘要 湿法脱硫工艺按照脱硫机理的不同可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。湿法脱硫,最大的优点是能脱除气体中绝大部分的硫化物,是一种比较适用和经济的方法,但存在脱有机硫能力差、脱硫精度不高的问题,一般用于含硫高、处理量大的气体脱硫。 一化学吸收法 化学吸收法主要包括醇胺法(对不同天然气组成有广泛的适应性)、热钾碱法(主要用于合成气脱除CO2)。 1.醇胺法 醇胺法是化学吸收法最常用的方法,是天然气净化的主导工艺。醇胺法包括一乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、二甘醇胺法(GDA)、二异丙醇胺法(DIPA)砜胺法(sulfinol),以及具有选择性吸收的改良甲基二乙醇胺法(MDEA)。 1.1.化学过程基本原理 依靠化学溶剂与酸气发生酸碱中和反应而脱除硫化氢等,在升温、降压条件下使溶液析出酸气,溶剂得以再生。 1.2.工艺流程 醇胺法和砜胺法工艺流程图如图所示,包括吸收、闪蒸、换热及再生部分。天

然气自吸收塔底进入与由上而下的醇胺液逆流接触,脱除酸气后从吸收塔顶部出来,成为湿净化气。吸收了硫化氢的醇胺液叫富液,从吸收塔底出来后进入闪蒸罐降压闪蒸,脱除烃类气,再经贫富液换热器升温后进入再生塔解吸,再生完全的醇胺液叫贫液,经降温后泵送回吸收塔顶部继续循环使用。 1.3.醇胺法工艺特点及主要影响因素 MEA在各种胺中碱性最强,与酸气反应最迅速,既可脱除H2S又可脱除CO2,无选择性。与COS及CS2发生不可逆降解,不宜用MEA法。氧的存在也会引起乙醇胺的降解,故含氧气体的脱硫不宜用MEA。 DEA既可脱除H2S,又可脱除CO2,也没有选择性。与MEA不同,DEA可用于原料气中含有COS的场合。虽然DEA的分子量较高,但由于它能适应两倍以上MEA 的负荷,因而它的应用仍然经济。DEA溶液再生之后一般具有较MEA溶液低得多的残余酸气浓度。 MDEA工艺被证实具有对H2S优良的选择脱除能力和抗降解性强、反应热较低、腐蚀倾向小、蒸气压较低等优点。但MDEA工艺对有机硫的脱除效率低,对CO2含量很高的原料气(如注入CO2后采出的油田气)的净化,其选吸性能还不能满足要求。 砜胺法采用的吸收液是具有物理吸收性能的环丁砜、具有化学吸收性能的醇胺以及少量水组成。该工艺具有酸气负荷高,吸收贫液的循环量小,水、电、蒸汽的消耗低,溶剂损失量小,气体的净化度高,对设备的腐蚀性差等优点;但溶剂吸收重烃能力强,溶剂溅漏到管线或设备上会溶解油漆,价格较贵,变质后再生困难。 醇胺法工艺主要影响因素有:温度、压力溶剂浓度、贫液酸性气负荷。 温度低有利于醇胺吸收干气中的硫化氢,温度高则有利于富液再生;压力高气相分压高,有利于吸收硫化氢,但压力过高,设备成本较高。压力低有利用富液再生;溶液浓度高吸收硫含量高,但富液浓度过高,容易发泡,影响运转;贫液酸性气负荷越低吸收硫容量越大,但过低的酸性气负荷,再生蒸汽用量较大,能耗也就越大。

湿法烟气脱硫

烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。 世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 工艺介绍 1干式烟气脱硫工艺 该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初,与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点:投资费用较低;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混;无需装设除雾器及再热器;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞。其缺点是:吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高。 喷雾干式烟气脱硫工艺 喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD),最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺,70年代中期得到发展,并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验,取得了一些经验,为在200~300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。 粉煤灰干式烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫除尘器实验装置设计

湿法烟气脱硫除尘器实验装置设计

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湿法烟气脱硫除尘器实验装置设计 组号: 9 班级:环工1302 姓名:李璐 学号:131702207 指导老师:张键

扬州大学环境科学与工程学院 2016年12月

目录 湿法烟气脱硫除尘实验指导书 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验原理?1 三、实验装置及各部分组成(集体讨论完成) (4) 四、实验步骤?7 五、参数测定方法?7 六、实验注意事项.............................................................错误!未定义书签。 七、实验结果讨论 (9) 实验考核任务: 实验室完成的烟气脱硫性能实验是一种简单的模拟实验,距研究型试验装置有较大差异。试设计一套湿法烟气脱硫除尘实验装置(石灰石/石灰—石膏法)。装置含供风系统、烟气制备系统、喷淋塔反应器、浆液循环部分、烟气测量系统,主要测定参数为SO2浓度、烟气压力管内风速、烟气量、塔内粉尘浓度、浆液pH值、烟气流速、烟气温度等。要求有设计简图和实验指导书。 特别说明:1综合考查题完成时间为1个工作日;2.每组一题。小组成员在查阅相关资料和教材后讨论并相对独立完成,但每人需提交1份材料,必须注明个人完成内容和集体讨论完成内容,不注明且相似度大于50%的按抄袭计分;3.打印并同时提交电子文稿(word格式);4.题中涉及的规范、标准请查阅文献,相关数据及结论亦可查阅引用文献。请注明参考文献(包括规范、标准);5.所有设计实验装置均须附简图(须原创,不得粘贴参考文献中的附图);6.提交材料的字数不得少于5000字(含简图但不含参考文献)。7.根据作业质量,小组成员本次考查分数不一定相同。本课程最终成绩根据平时成绩(实验报告)(30%)、实验过

动力波湿法脱硫工艺

动力波湿法脱硫工艺 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式,即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔,经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m 以上,甚至更高(此高度为保证烟气在塔内的停留时间)。其缺点: 1、浪费材料: 由于锅炉烟气温度过高,加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用,所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高,一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度,内衬防腐材料用以防腐。2、一次性投资高: 单独设立塔体,要延长烟道,一次性投资费用高。 3、运行不可: 传统的湿法脱硫工艺,采用的是塔体内喷淋工艺,即通过高压水泵将碱液输送到塔体内,通过喷嘴的雾化,使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的,为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触,就需要碱液的雾化程度很高,这样对喷嘴的要求就高,喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏,维修不方便。 4、运行液气比大,脱硫效率低: 由于采用喷淋吸收,为保证烟气和碱液的充分接触,必须大量的碱液,液气比通常为1.5—2,脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大,运行费用高: 由于单独设立塔体,增加、改动烟道,增加脱水器,造成系统阻力增大,影响锅炉出力,同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大,所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重,影响系统运行 由于脱硫液采用石灰水,所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部,导致管路堵塞,影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管,来控制烟气在管内的速度,使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区,在泡沫区内气液充分接触,强烈的湍动使混合强化并使接触面更新,从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高,而*洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触,这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果,同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m,其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要,可水平安装,也可竖直安装,作为烟道的一部分,直径仅为烟道的1.3倍。 循环液: 循环液采用“双碱流程”工艺,主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前,将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca(OH)2溶液,系统运行时,烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应,生成Ca(SO4)2和水,其中硫酸钙沉淀在循环池中,可定期打捞,只有OH-参加系统反应,所以不会出现系统结垢堵塞现象,不够的OH-由添加的Ca(OH)2提供,NaOH只作为置换剂,不会导致数量损失。 这样,既能避免系统的结垢,又能提高脱硫效果。 工艺图: 该工艺优点:

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