一脱硫石灰石湿法

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石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素石灰石石膏湿法脱硫工艺是目前应用较广泛的脱硫方法之一、它通过利用石灰石制备的石膏与废气中的二氧化硫进行反应,形成硫酸钙并固定在石膏床上,从而达到脱硫的效果。

在石灰石石膏湿法脱硫工艺中,影响脱硫效率的因素有以下几个方面:1.石灰石质量:石灰石的成分和性质对脱硫效果有直接影响。

石灰石中主要的成分是钙碳酸盐,其含量越高,脱硫效率就越高。

同时,石灰石的细度对脱硫效果也有一定的影响,细度越大,比表面积越大,与废气中的二氧化硫接触的面积也就越大,脱硫效果也会提高。

2.石膏反应和固结特性:石膏对二氧化硫的吸收和固结是实现脱硫的关键。

石膏床的形态和结构特性会影响废气中二氧化硫的吸收速率和脱硫效率。

石膏床的充实度、温度、湿度等因素都会对石膏反应和固结有一定影响,从而影响脱硫效率。

3.废气中的气体成分和浓度:废气中除了二氧化硫外,还可能含有其他酸性气体或氧化性气体。

这些气体的存在会对石灰石石膏湿法脱硫工艺的效果产生影响。

例如,废气中存在大量的氮氧化物时,会生成硝酸,从而影响脱硫的效果。

4.溶液浓度和温度:溶液的浓度和温度对脱硫效率也有重要影响。

溶液浓度的增加可以增大石膏床与二氧化硫的接触面积,从而提高脱硫效率。

此外,温度的升高也可以促进溶液中二氧化硫的溶解和反应速率,增加脱硫效果。

5.反应时间:脱硫反应的时间越长,二氧化硫与石膏的反应就越充分,脱硫效率也会提高。

因此,反应时间的控制对脱硫的效果非常重要。

需要注意的是,石灰石石膏湿法脱硫工艺并非完全可以达到100%的脱硫效果,还会有一部分二氧化硫未能被脱除。

因此,在实际应用中,还需要根据污染物排放标准和工艺要求进行合理的设计和操作,以达到所需的脱硫效果。

电厂脱硫培训—石灰石及石膏湿法FGD原理和主要参数

电厂脱硫培训—石灰石及石膏湿法FGD原理和主要参数

电厂脱硫培训一石灰石/石膏湿法FGD原理和主要参对于一般的湿法脱硫技术喷淋塔而言,吸收液通过喷嘴雾化喷入脱硫塔,分散成细小的液滴并覆盖脱硫塔的整个断面。

这些液滴与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SOs及HC1、HF被吸收。

S02吸收产物的氧化和中和反应在脱硫塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。

为了维持吸收液恒定的PH值并减少石灰石耗量,石灰石被连续加入脱硫塔,同时脱硫塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和脱硫塔循环泵不停地搅动,以加快石灰石在浆液中的均布和溶解第一节主要运行变量概念1、脱硫塔烟气流速脱硫塔烟气流速是脱硫塔内饱和烟气的平均流速,在标准状态下,它等于饱和烟气的体积流量除以垂直于烟气流向的脱硫塔断面面积。

上述计算中,脱硫塔横断面积不扣除塔内支撑件、喷淋目管和其他内部构件所占有的面积,因此又称为空塔烟气平均流速。

2、液气比液气比表示洗涤单位体积饱和烟气(m3)的浆液体积数(1),即1/G。

3、脱硫塔PH值脱硫塔PH值表示脱硫塔中H'的浓度,是FGD工艺控制的一个重要参数,PH的高低直接影响系统的多项功能。

4、脱硫塔浆液循环停留时间脱硫塔浆液循环停留时间(t)表示脱硫塔浆液全部循环一次的平均的时间,此时间等于脱硫塔中浆液体积(V)除以循环浆液流量(1),即t(min)=60V∕1o5、浆液在脱硫塔中的停留时间浆液在脱硫塔中的停留时间(t)又称为固体物停留时间。

它等于脱硫塔浆液体积(V)除以脱硫塔排出泵流量(B),BPt(h)=V∕Bo固体停留时间也等于脱硫塔中存有固体物的质量(kg)除以固体副产物的产出率(kg∕h)06、吸收剂利用率吸收剂利用率(∏)等于单位时间内从烟气中吸收的SO2摩尔数除以同时间内加入系统的吸收剂中钙的总摩尔数,即n(100%)=已脱除的SO?的摩尔数/加入系统中的Ca的摩尔数X1OO机吸收剂利用率也可以理解为在一定时间内参与脱硫反应的CaC0,的数量占加入系统中的Caeo3总量的百分比。

石灰石湿法脱硫原理四个步骤

石灰石湿法脱硫原理四个步骤

石灰石湿法脱硫原理四个步骤
石灰石湿法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术,主要用于燃煤电厂等工业领域中
排放含硫气体的治理。

其原理是利用石灰石(CaCO3)和水(H2O)反应生成石灰
水(Ca(OH)2),再将石灰水喷入烟气中,与烟气中的二氧化硫(SO2)发生化学
反应形成硫酸钙(CaSO3),达到脱除二氧化硫的目的。

下面将详细介绍石灰石湿
法脱硫的四个步骤。

第一步:石灰石磨碎
首先,将石灰石破碎成适当的颗粒大小,通常要求粒度均匀,以提高与烟气中
二氧化硫的接触面积,增加反应效率。

第二步:石灰石制浆
将破碎后的石灰石与水混合制成石灰水浆料,使其达到适当的浓度和粘度,以
便后续的喷射和混合过程中均匀分布。

第三步:石灰水喷射
将制成的石灰水浆料通过喷射器喷入烟气脱硫设备中,形成细小的石灰水颗粒,并与烟气中的二氧化硫接触反应,生成硫酸钙。

第四步:脱硫产物处理
经过湿法脱硫过程后,生成的硫酸钙沉淀将被收集,并进行进一步处理,通常
通过过滤、压滤、脱水等方法将硫酸钙固化成产品或废弃物,以便后续的处理和处置。

综上所述,石灰石湿法脱硫的原理主要包括将石灰石破碎、制浆,再喷射进入
烟气中进行反应生成硫酸钙,最终将脱硫产物处理的四个步骤。

这种方法可以有效地将燃煤电厂等工业烟气中的二氧化硫去除,减少大气污染物排放,保护环境和人类健康。

石灰石石膏湿法脱硫的工艺

石灰石石膏湿法脱硫的工艺

石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语:石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,通过将石灰石与石膏反应,可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。

本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。

一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理:石灰石与石膏发生反应生成硬石膏,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙,并形成可回收利用的石膏产物。

主要反应方程式如下所示:CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点:该反应是一个快速的液相反应,在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。

反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。

二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤:(1)石灰石破碎、磨细:将原料石灰石经过破碎和磨细处理,提高其活性和反应速率。

(2)制备石膏浆液:将石灰石与水混合,形成石灰石浆液。

为了提高脱硫效果,还可加入一定量的添加剂。

(3)脱硫反应:将石灰石浆液喷入脱硫塔,通过与烟气的接触和反应,使二氧化硫转化为硫酸钙。

(4)石膏产物处理:将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后,得到成品石膏。

2. 工艺改进:为了提高脱硫效率和经济性,石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。

例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等,以增加烟气与石灰石浆液的接触面积,加强反应效果。

三、工艺优势1. 脱硫效率高:石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物,脱硫效率可达到90%以上。

2. 石膏产物可回收利用:脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业,实现资源的循环利用。

3. 工艺成熟可靠:石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用,技术成熟可靠,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。

四、问题与挑战1. 石膏处理与排放:脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理,同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。

石灰石-石膏湿法脱硫技术介绍

石灰石-石膏湿法脱硫技术介绍

石灰石-石膏湿法脱硫技术石灰石−石膏湿法(简称湿法)烟气脱硫工艺是目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺中应用最广泛的一种脱硫技术,其工艺技术最为成熟、运行可靠、脱硫效率高而且稳定、煤种及含硫量变化适应性广,单塔出力大,脱硫副产品石膏可以利用。

该工艺系统相对复杂、初投资较大、装置占地面积也相对较大。

一、工艺系统组成◇吸收剂制备供应系统◇二氧化硫吸收和氧化系统◇烟气输送及调温系统◇副产品石膏处理系统◇废水处理系统具体工程的脱硫系统因条件不同其组成也有差异。

二、整体工艺介绍该工艺的主要原理是:锅炉引风机出来的烟气经增压风机升压后进入烟气换热器(GGH)热烟侧,与GGH冷烟侧的净烟气进行换热降温,降温后的烟气进入吸收塔下部。

吸收塔中的吸收剂−−石灰石浆液由塔的上部向下喷淋与向上流动的烟气逆流混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液反应生成亚硫酸钙同时进一步被鼓入的空气中的氧气(O2)氧化成硫酸钙(CaSO4)即石膏;脱硫后的洁净饱和烟气依次经过除雾器除去雾滴、气气换热器加热升温后,由脱硫风机经烟囱排入大气。

反应产生的石膏浆液送至水力旋流器站,进行石膏初级脱水后,送至真空皮带过滤机进一步脱水,产生脱硫副产品——石膏。

三、主要系统介绍1、吸收剂制备供应系统石灰石是一种石头,主要成分是CaCO3,把石灰石高温以后,就成了生石灰CaO,一般成较脆的块状,生石灰能够吸收潮气,可用来做干燥剂。

把生石灰放入大量的水中,经过一段时间,就成了熟石灰Ca(OH)2(消化过程),在这个过程中,将放出大量的热,熟石灰成松软状态,它的粘性较大。

通常吸收剂制备可采用干法制浆或湿法制浆工艺:干法制浆一般采用圈流管磨系统,制成符合细度要求的干粉后再调水制浆;湿法制浆采用湿式球磨机装置,直接将石灰石块制成石灰石浆液,石灰石浆液通过泵送入吸收塔内。

2、二氧化硫吸收和氧化系统目前吸收塔型式主要有喷淋塔、填料塔或液柱塔。

在添加了新鲜石灰石的情况下,石灰石、副产品和水的混合物从吸收塔浆池通过浆液循环泵送至塔的上部循环使用。

石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置调试技术导则

石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置调试技术导则

石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置调试技术导则背景烟气脱硫技术是指利用化学反应将烟气中的SO2转换成易于除去的形式,从而实现减少大气污染物排放的目的。

而石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置是烟气脱硫技术中常用的一种方法。

在石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置的调试过程中,需要遵循一定的技术导则,以确保装置正常运行并获得高效的脱硫效果。

本文将对石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置的调试技术进行详细介绍。

步骤步骤一:概述石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置通常由烟气进口、吸收塔、循环泵、石灰石磨浆系统、浆液沉淀系统等组成。

调试的第一步即是对装置整体进行检查,包括设备的安装、管路的连接、电气接线等。

步骤二:灰氧比测量调试的第二步是针对烟气的灰氧比进行测量。

灰氧比是指石灰石和烟气中SO2的摩尔比值。

在进行灰氧比测量时需要注意使用可靠的氧指示器以及切实保障操作人员的安全。

步骤三:石灰石磨浆系统调试石灰石磨浆系统是石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置的核心部件之一,其调试主要包括料仓对称性、浆液排放质量、浆液储存桶和输送泵的检查等。

步骤四:吸收塔氧化角度的调节石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置的吸收塔氧化角度对脱硫效率影响很大。

在调节吸收塔氧化角度时,应遵循调整小为宜的原则,从而尽可能得保证工艺的稳定性。

步骤五:控制操作流程的调试装置调试的最后一步是对操作流程进行调试。

在操作流程方面,应尽可能缩短浆液循环时间,保障循环泵的正常运转。

总结石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置的调试,需要遵循一定的技术导则。

在调试过程中,应注重细节,尽可能做好各项检查工作,确保装置正常运行并获得高效的脱硫效果。

石灰石(石灰)湿法脱硫技术

石灰石(石灰)湿法脱硫技术

石灰石(石灰)湿法脱硫技术湿法脱硫中所应用的脱硫系统位于烟道的末端,脱硫过程中的反应温度低于露点,因此,脱硫后的烟气需要进行加热处理才能排出。

由于脱硫过程中的反应类型为气液反应,其脱硫效率和所用脱硫添加剂的使用效率均较高,因此,在许多大型燃煤电站中都已建成使用。

一、石灰石(石灰)湿法脱硫技术概述根据最新的技术统计资料显示,到目前为止投入使用的脱硫技术种类已经超过200种,在形式多样的脱硫技术中,湿法脱硫技术是应用范围最广、脱硫效率最高的一种应用技术,占脱硫设备总装机量的80%以上,始终占据着脱硫技术领域的主导地位。

石灰石(石灰)湿法脱硫技术作为最成熟的一种脱硫技术,其脱硫效率可到90%以上,成为效果最显著的脱硫方法。

石灰石(石灰)湿法脱硫技术经过几十年的发展,已被应用于600MW 烟气单塔的烟气处理系统中,脱硫剂的利用效率基本稳定在95%以上,反应过程所消耗的电能不足电厂出力的1.5%,与十多年前的脱硫系统相比,在脱硫成本轻微上升的条件下脱硫效果却得到了质的飞跃。

二、石灰石(石灰)湿法脱硫技术的应用原理(一)工艺流程石灰石(石灰)湿法脱硫技术的基本过程是:烟气经锅炉排出后进入除尘器,之后进入脱硫塔,脱硫塔内的石灰石浆液与烟气中的SO2进行气液反应,生成CaCO3和CaCO4。

在反应之后的浆液中充入氧气,可将CaCO3氧化成CaCO4和石膏,石膏经脱水处理后可作为脱硫反应的副产品被回收利用。

工业实践中采用最多的脱硫塔方式是单塔,在单塔中可完成脱硫反应的全过程,脱硫成本和运行费用也更低。

(二)反应过程烟气中的SO2在脱硫塔内的反应过程可用下面两个方程表示,其中,第二个反应过程中生产的CaSO3会被烟气中的氧气氧化生成CaSO4,形成副产品被回收利用。

SO2+CaCO3—CaSO3+CO2 石灰石浆液(1)SO2+Ca(OH)2—CaSO3+H2O 石灰浆液(2)(三)脱硫效率脱硫效率受到诸多因素的影响,其中,脱硫塔中的pH值对脱硫效率会产生较大的影响。

石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理

石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理

一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的原理是采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与经降温后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙,以及加入的氧化空气进行化学反应,最后生成二水石膏。

脱硫后的净烟气依次经过除雾器除去水滴、再经过烟气换热器加热升温后,经烟囱排入大气。

由于在吸收塔内吸收剂经浆液再循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低(一般不超过1.1),脱硫效率不低于95%,适用于任何煤种的烟气脱硫。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理:①烟气中的SO2溶解于水中生成亚硫酸并离解成氢离子和HSO 离子;②烟气中的氧(由氧化风机送入的空气)溶解在水中,将HSO 氧化成SO ;③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于水中生成Ca2+;④在吸收塔内,溶解的二氧化硫、碳酸钙及氧发生化学反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。

由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入,吸收塔下部浆池中的HSO或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐,最后在CaSO4达到一定过饱和度后结晶形成石膏—CaSO4·2H2O,石膏可根据需要进行综合利用或抛弃处理。

二、工艺流程及系统湿法脱硫工艺系统整套装置一般布置在锅炉引风机之后,主要的设备是吸收塔、烟气换热器、升压风机和浆液循环泵我公司采用高效脱除SO2的川崎湿法石灰石-石膏工艺。

该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为定洲发电厂#1和#2机组(2×600MW)100%的烟气量,定洲电厂的FGD系统由以下子系统组成:(1)吸收塔系统(2)烟气系统(包括烟气再热系统和增压风机)(3)石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)(4)石灰石制备系统(包括石灰石接收和储存系统、石灰石磨制系统、石灰石供浆系统)(5)公用系统(6)排放系统(7)废水处理系统1、吸收塔系统吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔,烟气由侧面进气口进入吸收塔,并在上升区与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下,从与吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至烟气再热系统。

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一绪论1.1.1设计背景及意义我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。

燃煤造成的大气污染十分突出,大气污染物浓度在许多城市居高不下。

燃煤设施烟尘控制一直是大气污染控制的主要任务。

我国长江以南广大地区已经发展成为世界第三大酸雨区,其形成和燃煤引起大气污染关系十分明显。

为了控制酸雨和二氧化硫污染,国家制定了双控区行动计划,重点是控制二氧化硫的排放中国是燃煤大国,煤炭约占一次能源消费总量的75%。

世界燃煤电厂控制SO2排放最有效、应用最广的技术为燃烧后脱硫即烟气脱硫(Flue gas desulfurization,缩写FGD)。

该法可达到很高的脱硫率,技术比较成熟,是目前世界上已经完成大规模商业化应用的主要脱硫技术之一。

烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法三类工艺。

湿法脱硫技术以其脱硫效率高,运行稳定可靠及没有二次污染独占鳌头。

在发达国家,90%以上的烟气脱硫采用湿法脱硫技术,湿法脱硫技术已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。

湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前世界上燃煤电厂应用最广泛、技术最成熟的湿法脱硫技术。

该技术采用石灰石(CaCO3)浆液作洗涤剂,在反应塔(吸收塔)中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。

目前,控制二氧化硫排放的工艺除了采用洗煤、型煤、循环流化床燃烧等技术措施外,烟气脱硫技术是最为广泛采用的一种技术,其他方法还不能在技术成熟程度和经济的承受能力等方面与之竞争。

烟气脱硫工艺技术颇多,湿式脱硫除尘技术是其中的一种工艺,它是在传统的湿式除尘技术的基础上发展起来的一种符合中国国情的实用技术,特别适用于大、中型工业锅炉烟气的除尘和脱硫。

的烟气,通过吸收去湿法脱硫技术是采用液体吸收剂如水或碱溶液洗涤含SO2的技术。

该技术具有所用设备简单,操作容易,脱硫效率高,运行除烟气中SO2可靠,应用广泛等优点,是目前国内外研究最多,应用最广的脱硫技术。

但它也存在脱硫后烟气温度较低,于烟囱排烟扩散不利,以及设备腐蚀、堵塞、结垢和废水后处理等问题。

1.1.2发展现状第一套湿式洗涤烟气脱硫装置出现在70年代。

在发展初期,湿式石灰/石灰石法主要采用石灰作脱硫剂。

CaO或经消化后的PH大于6.0,因而对于SO2有很强的吸收能力,脱硫率高,脱硫生成的主要产物是CaSO3.CaSO3在高PH时较难氧化可排入堆场,如有堆放场地,该工艺就可得到推广和哟应用。

日本和德国因缺少堆放场地。

70年代初就开始研究将CaSO3氧化成CaSO4的方法。

最初是将脱硫塔排出的含CaSO3的浆液引入一个专门的压力氧化槽中,并添加H2SO4,将PH值降到3-4后鼓风氧化。

若控制不好,易出现石膏的过饱和,系统中时常发生结垢和堵塞问题。

70年代的商用湿式烟气脱硫装置就是采用这种体外强制氧化工艺。

此外,工艺进一步发展,将氧化系统组合在吸收塔底部的浆池内,利用大容量浆池完成石膏的结晶过程。

因亚硫酸盐(SO32-)在PH=5.0条件下氧化,此外的亚硫酸盐基本以酸化的(HSO3-)的形式存在,即Ca(HSO3)2被氧化成CaSO4,故不需添加H2SO4。

这就演变成现在普通采用的吸收,氧化在同一吸收塔内进行的工艺。

吸收塔能在PH=4.5—5.5范围内工作,为利用廉价但反应速度慢的石灰石开辟了新途径。

延长脱硫剂在浆池内的停留时间,提高石灰石研磨细度和就地强制氧化是将石灰石利用率提高到95%-99%的前提条件。

向浆池鼓风使石灰石溶解时释放的CO2从浆池中驱出,保证石灰石溶解反应不断进行。

早期的脱硫装置中设置独立的预冷却洗涤塔,采用水洗涤去除烟气中的HCI,HF,H2SO4和飞灰,即可提高石膏质量,也能满足工艺要求。

因为烟气中的HCl会使脱硫系统中生成CaCl2(特别是当然用氯含量高的煤时),从而影响石灰石的溶解速度,降低脱硫剂的碱度。

现在预洗涤塔仅在个别场合小采用。

当前的脱硫吸收塔已成为集与洗涤,冷却,吸收,氧化于一体的装置,从而减少了系统投资,运行费用和占地面积,增强了适应机组负荷变动的能力,大大提高了可靠性。

1.1.3发展趋势在目前和今后相当长的一段时期内,中国的能源结构是以煤为主,煤炭在中国能源结构中的比重高70%,而且中高硫煤也较多。

据统计,中国SO2年排放量已超过1600万吨,燃煤产生的SO2占绝大部分,其中燃煤电厂锅炉排放的SO2约占总排放量的1/4,中小型燃煤锅炉排放的SO2占总排放量的近40%。

中国的大气污染特征也是由于大量燃煤而形成的煤烟型污染。

大气环境中的SO2及其形成的酸沉降,是当代人类面临的重大环境问题之一。

监测和研究表明,中国华南、西南地区的降水酸度上升较快,酸雨频率也在增加,酸雨区面积仍在扩大。

酸雨不仅严重腐蚀建筑物和工交设施,而且毁坏大面积的森林和农作物,对生态环境产生严重的影响,每年给中国造成的经济损失超过150亿元。

为了控制酸雨污染,中国对燃煤锅炉排放的SO2规定了最高允许排放浓度,并开始征收工业燃煤SO2排污费。

对于我国煤炭含硫量和SO2排放量的地理分布、SO2污染的控制战略等方面进行了深入研究[2-4],为开发和推行燃煤烟气脱硫技术,提供了强有力的推动作用。

湿法石灰石脱硫工艺采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。

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。

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入烟囱。

脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。

由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。

目前,湿法烟气脱硫装置还占多数,但湿法也有不少缺点,除投资高(如石灰石—石膏法一次性投资高达20%~30%)外,还产生设备堵塞、结垢、腐蚀、泄漏以及淤泥的后处理等问题。

自从丹麦Niro公司开发喷雾干燥法以来,该方法由于克服了湿法脱硫的许多缺点,因而得到了迅速推广应用。

国内认为对于燃煤含硫量小于3.5%容量小于300MW的电厂,喷雾干燥法是烟气脱硫的优先选用技术和发展方向。

但该工艺设备的单机容量还不够大,因为目前大量建设的电厂,其单机容量大部分已在300MW以上。

对于大容量和燃烧高硫煤电站锅炉,目前仍需选用石灰石-石膏法。

1.2 课程设计任务及采用技术1.2.1 设计任务及目的任务:完成烟气脱硫工艺系统的设计。

烟气整体情况:烟气量80万/h;含硫量:1200mg/h;效率>95%目的:通过该设计,使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。

以巩固和深化课程内容;熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料,培养学生分析问题、解决问题和独立工作的能力;进一步提高学生计算、绘图和编写说明书的基本技能。

二脱硫工艺2.1.1该工艺采用的是湿式石灰石石膏脱硫法。

锅炉烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、喷淋增湿降温后进入吸收塔。

在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。

循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4•2H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。

循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。

每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。

在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。

脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。

经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。

同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。

进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。

在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46~55℃左右,且为水蒸气所饱和。

通过GGH将烟气加热到80℃以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。

2.1.2脱硫过程主反应1)SO2 + H2O → H2SO3 吸收2)CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和3)CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化4)CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶5)CaSO4 + 2H2O → CaSO4 •2H2O 结晶6)CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应,生成CaCl2或CaF2。

吸收塔中的pH 值通过注入石灰石浆液进行调节与控制,一般pH值在5.5—6.2之间。

2.1.2主要工艺系统设备及功能1)烟气系统烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器(GGH)等关键设备。

吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道,烟气温度较低,烟气含湿量较大,容易对烟道产生腐蚀,需进行防腐处理。

烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备,分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。

前者安装在FGD系统的进出口,它是由双层烟气挡板组成,当关闭主烟道时,双层烟气挡板之间连接密封空气,以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。

旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。

当FGD系统运行时,旁路烟道关闭,这时烟道内连接密封空气。

旁路烟气挡板设有快开机构,保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道,以确保锅炉的正常运行。

经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在46—55℃左右,含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOX,其携带的SO42-、SO32-盐等会结露,如不经过处理直接排放,易形成酸雾,且将影响烟气的抬升高度和扩散。

为此湿法FGD 系统通常配有一套气—气换热器(GGH)烟气再热装置。

气—气换热器是蓄热加热工艺的一种,即常说的GGH。

它用未脱硫的热烟气(一般130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃左右,然后排放,以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁,并可提高烟气抬升高度。

烟气再热器是湿法脱硫工艺的一项重要设备,由于热端烟气含硫最高、温度高,而冷端烟气温度低、含水率大,故气—气换热器的烟气进出口均需用耐腐蚀材料,如搪玻璃、柯登钢等,传热区一般用搪瓷钢。

另外,从电除尘器出来的烟气温度高达130~150℃,因此进入FGD前要经过GGH降温器降温,避免烟气温度过高,损坏吸收塔的防腐材料和除雾器。

2)吸收系统吸收系统的主要设备是吸收塔,它是FGD设备的核心装置,系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。

湿法脱硫吸收塔有许多种结构,如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等,其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性、可用率高等优点而得到较广泛的应用,因而目前喷淋塔是石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。

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