石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨
湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨

浆 液量 的增 减 。
1 2 解 决 办 法 .
( )石 膏包 裹垢 。石 膏终 产物 浓度 超过 了浆 液 1 的吸收 极 限 , 石膏 就会 以晶体 的形式 开 始沉积 , 当相 对饱和 浓度 达到 一 定值 时 , 形 成 的石 膏 晶 体 将 在 新 已有 的石膏 晶体 表 面生长 , 当饱 和度 达 到更 高值 时 , 就 会形 成 晶核 , 同时 , 晶体 也会在 其 他各 种物 体表 面
( 能发 电公 司 , 江 宁波 浙 浙
350 ) 10 0
摘要 : 阐述 了石 灰 石 一石 膏 湿 法 烟 气 脱 硫 工 艺原 理 及 存 在 的 技 术 问题 和 处理 方 法 , 对 影 响 脱 硫 效 率 的 主 要 因素 并
进 行 了探 讨 。
关 键 词 : 法 脱 硫 ; 术 问 题 ; 硫 效 率 湿 技 脱
20 0 8年 1 月 0
电 力 环 境
保
护
第2 4卷 第 5期
湿 法 脱 硫 技 术 问题 及 脱 硫 效 率 探 讨
Ap r a h t e u f rz t n efce c n e h ia r b e fwe e u f rz to p o c o d s lu ia i fii n y a d tc n c lp o l ms o td s l ia in o u 田 斌
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的性能优化与机理研究

石灰石-石膏湿法脱硫工艺的性能优化与机理研究摘要:本研究旨在优化石灰石-石膏湿法脱硫工艺,探讨其性能提升和机理,以减少烟气中的硫氧化物排放。
通过实验和分析,我们改进了脱硫反应器的设计,优化了反应条件,提高了脱硫效率。
同时,利用先进的分析技术,深入研究了脱硫过程的化学和物理机理,从而为进一步改进湿法脱硫工艺提供了有力支持。
本研究结果将有助于工业环保中更有效地应用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,降低硫污染物排放,保护环境质量。
关键词:石灰石-石膏湿法脱硫、性能优化、机理研究、硫氧化物排放、环保技术引言:空气污染和环境质量问题已成为当今社会关注的焦点之一。
硫氧化物排放对大气环境产生严重影响,而湿法脱硫工艺一直被广泛应用于工业领域以减少这些排放。
本研究聚焦于石灰石-石膏湿法脱硫工艺,旨在优化其性能并深入探究其机理。
通过改进反应器设计、优化反应条件和深入研究化学物理过程,我们为降低硫污染物排放、保护环境质量提供了新的视角和解决方案。
这项研究的成果将在工业环保领域具有重要的应用前景。
一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺性能优化策略湿法脱硫工艺在大气环境保护领域中扮演着重要的角色,尤其是对于控制硫氧化物排放至关重要。
为了提高石灰石-石膏湿法脱硫工艺的性能,降低硫氧化物排放,研究人员和工程师们不断努力,开展了各种优化策略。
本文将深入探讨一些关键性能优化策略,以期为工业环保提供更可行的解决方案。
1、工艺参数的优化是提高湿法脱硫工艺性能的关键。
这包括对反应温度、液气比、吸收塔设计和化学药剂的选择进行精确调控。
在实验室和现场试验中,研究人员通过仔细调整这些参数,最大程度地提高了脱硫效率。
例如,通过提高反应温度,硫氧化物的溶解速度增加,脱硫效率显著提高。
此外,选择合适的化学药剂,如氢氧化钙(石灰石)和石膏,可优化反应过程,降低成本并减少副产品的生成。
2、脱硫反应器的设计和改进也是性能优化的重要方面。
传统的湿法脱硫工艺通常采用湿式喷雾塔或湿式旋流器。
湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨

湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。
在我国现代化建设阶段,燃煤电厂发挥着重要作用,也是国民经济的支柱性产业之一。
燃煤电厂的生产运作有效地满足了广大群体日常生活、生产中对电力的需求,对我国经济发展进步起到推动型作用。
燃煤发电阶段形成废水、废气等污染物,其中废水的类型较多,脱硫废水便是其中的典范。
化学沉淀是处理脱硫废水的常用方法,尽管其费用支出较少,但经该工艺处理后的污水,很难保证整体达标,污水内含盐量偏高,若未经处理直接排放很可能导致二次污染。
湿法脱硫废水零排放处理能解除如上问题,具有能耗低、环保等诸多优势。
本文就湿法脱硫存在的主要问题与技术展开探讨。
关键词:脱硫系统;问题;技术探讨;经验分享;经济运行;节能与减排引言随着环保形势的日益严格,以及《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》发布与执行,燃煤电厂脱硫废水零排放也成为关注重点。
脱硫废水零排放工艺是指将脱硫废水进行预处理后对废水进行采用蒸发、结晶等方法进行深度处理,达到废水零排放的目的。
1燃煤电厂脱硫废水的来源及特点在燃煤电厂,烟气污染物主要包括了二氧化硫、硫化物、氯化物、氟化物、重金属离子和烟尘等,为了防止硫化物的污染,要对含硫烟气进行脱硫处理。
按工艺特点目前主要可分湿法、半干法和干法3种烟气脱硫技术,中国烟气脱硫技术和其应用比例如图1所示,大部分燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。
湿法脱硫工艺为避免系统内污染物富集,须排放一部分废水以维持系统内污染物浓度,这部分废水主要含有大量悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属等污染物。
脱硫废水水质特点及其可能危害影响见表1。
图1中国烟气脱硫技术与其应用占比表1脱硫废水水质特点及可能危害影响2湿法脱硫存在的主要问题某公司2×330MW机组采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置,每台机组对应一座脱硫塔,烟气系统不设GGH和旁路烟道,增压风机与引风机合并设置,脱硫系统压降通过引风机克服,两台机组共用一座210m高内衬钛钢烟囱,每台机组脱硫设施原设计配置三台脱硫浆液循环泵,原脱硫设施设计脱硫出口二氧化硫排放浓度200mg/Nm3以下,为了进一步满足日益严格的污染物排放标准,2015年,通过对脱硫设施实施提效改造,目前,每座脱硫塔配置五台脱硫浆液循环泵,设计脱硫效率98.99%,在脱硫设施出口新增湿式除尘器,经过改造后,净烟气二氧化硫排放浓度达到35mg/Nm3以下,满足超低排放指标要求。
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【摘要】现阶段,我国大气治理市场不断扩大,脱硫脱硝工艺更新迭代,本文阐述石灰石/石膏湿法脱硫工艺的基本原理以及它的应用状况。
本文将以浆液PH值为基准,对影响脱硫效果的因素以及规律进行研究,并从工艺和设备方面简述如何保障湿法脱硫功效,以提升石灰石/石膏湿法脱硫工艺的脱硫效率。
一般地,影响脱硫效率因素包括有石灰石的活性、液气比、钙硫比等。
1 引言燃煤过程中会产生并排放二氧化硫(SO2)造成严重的空气污染,为实现全国SO2的消减目标,就须控制电力行业的SO2排放量。
当前我国燃煤机组广泛地运用了石灰石/石膏湿法脱硫(wet flue gas desulfurization,以下简称FGD)这种烟气脱硫工艺,FGD的流程、形式和原理在国际上都有着异曲同工之妙。
主要运用了包括有石灰石(主要成分是碳酸钙:CaCO3)、石灰(主要成分是氧化钙:CaO)或者碳酸钠(Na2CO3)等浆液作为洗涤剂,烟气通过吸收塔会发生化学反应,进而达到烟气洗涤的效果,从而使烟气中的二氧化硫(SO2)得以去除。
最早的石灰石脱硫工艺,是在1927年英国为保护高层建筑,在泰晤士河岸的电厂得以利用,至今已有87年历史。
经过不断地对技术、工艺革新完善,如今FGD具有以下优点:脱硫效率高,基本保证为90%,最高可达95%,更甚是98%;机组容量大;煤种适应性强;副产品容易回收;运营成本较低等。
本文将从影响脱硫效率的因素参数进行分析,概述其影响的原因,进而为完善FGD系统、提升脱硫效率作理论依据。
2 FGD脱硫原理这种工艺拥有极其丰富的资源作为吸收剂,能广泛地进行商业化开发,拥有成本低,可回收等优点。
当前,作为FGD工艺中应用最为广泛地方法,石灰石/石灰法对高硫煤的脱硫率能保证至少90%,而那些低硫煤则能保证95%的脱硫率。
3 脱硫效率的影响因素烟气换热器会使燃煤过程中产生的烟气降温冷却,进入吸收塔其中的HCl、HF以及灰尘等都会溶入浆液中,浆液中的水分会吸收SO2、SO3生成H2SO3,其能分解H+和HSO3-,与浆液中的CaCO3发生水反应生成二水石膏,使得浆液的PH 值发生变化。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术探讨

石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术探讨摘要:石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术以其技术成熟、使用煤种广、脱硫效率高和对机组的适应性好而成为应用最为广泛的脱硫技术。
但是石灰石-石膏湿法脱硫技术不可避免的会有脱硫废水产生,由于该废水性质较特殊,与电厂的其他废水性质差别较大,如何对这些脱硫废水进行经济有效地处理以及如何回用,成为了一道难题。
关键词:石膏湿法;烟气脱硫;废水处理技术1脱硫废水水质特点pH值较低(一般为4~6);悬浮物含量很高,质量浓度可达几万mg/L;氟化物、COD和重金属超标,其中包括我国严格限制排放的第1类污染物,如Hg、As、Pb等;盐分极高,含有大量的Cl_、SO42-等离子,其中Cl_的质量分数可达到0.04左右,远大于标准海水的Cl_质量分数。
脱硫废水的具体水质与燃煤的种类、电除尘器的极数、脱硫工艺用水的水质情况等因素有关。
2石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的原理在石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术中脱硫废水的液体是呈酸性的,主要是利用物理和化学沉淀物质和分离重金属的机械方法来进行污染物脱硫废水处理。
通过对脱硫废水的水质特点进行研究分析,可以确定石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术是由中和、沉淀、絮凝及澄清等工艺技术组成的,在对废水进行脱硫处理时,先要将氢氧化钠加入到废水中,使废水中的金属离子发生化学反应,生成氢氧化物沉淀,再在废水中加入有机硫溶液,形成硫化物沉淀,在加入絮凝剂之后,这些絮体会发挥出吸附功能,在硫化物沉淀的过程中,可以将这些沉淀进行吸附,为增大絮体的体积,可再往废水中加入絮凝助剂,减少细小絮体的残留,加快沉淀速度,将废水进行分离沉淀达到标准之后再排放。
3我国脱硫废水常规处理方法3.1排至水力除灰系统这种处理方式只适用于存在水力除灰系统的电厂,其基本原理是将脱硫废水不进行处理直接排放至水力除灰系统,废水中的酸性物质和重金属离子跟石灰中的CaO发生反应,生成固体物质而被去除。
石灰石—石膏湿法脱硫工艺应用分析

石灰石—石膏湿法脱硫工艺应用分析
石灰石是一种重要的原材料,广泛应用于建筑材料、化学工业等领域。
然而,石灰石
的燃烧会产生大量的二氧化硫等废气,对环境造成严重污染。
因此,石灰石燃烧过程中需
要进行脱硫处理。
其中,石膏湿法脱硫工艺是一种较为成熟的技术,本文将对其应用进行
分析。
石膏湿法脱硫工艺是指利用石灰石反应生成的石膏吸收废气中的二氧化硫,从而实现
脱硫的方法。
其具体步骤如下:
第一步,将石灰石加入燃料之中进行燃烧,产生废气;
第二步,将喷淋装置喷入石膏水溶液,使其形成小水滴;
第三步,将所生成的石膏小水滴与废气进行接触,废气中的二氧化硫被吸收,并与石
膏反应生成硫酸钙和水;
第四步,将所生成的硫酸钙以石膏的形式从喷淋装置中收集并处理。
石膏湿法脱硫工艺的优点在于能够高效地去除二氧化硫,脱硫效率可达到90%以上。
同时,该工艺具有较为简单的操作过程,适用于不同的火力发电装置。
此外,该工艺还能
够收集并处理所生成的石膏,对环境造成的影响较小。
但对于该工艺的应用也存在一些问题。
首先,该工艺在处理废气时需要消耗大量的水,这对于缺水的地区而言是一种挑战。
其次,石膏的收集和处理也需要消耗大量的能源和设
备成本,需要进行经济性和环保性综合考虑。
最后,石膏湿法脱硫工艺不能完全去除废气
中的氮氧化物等污染物,因此可能需要与其他脱硫技术结合使用。
总之,在实际应用中,石膏湿法脱硫工艺是一种成熟可靠的技术,能够有效去除二氧
化硫等污染物,使其满足环保要求。
但其也存在着一些需要注意的问题,需要进行综合考
虑和优化。
石灰石—石膏湿法 烟气脱硫工艺影响因素
石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺的影响因素分析摘要:本文主要讲述了工业石灰石—石膏湿法低浓度二氧化硫烟气脱硫工艺的影响因素分析,通过对石灰石—石膏法分析开辟了新运用前景。
0前言二氧化硫是主要大气污染物之一,严重影响环境,威胁人们的生活健康。
削减二氧化硫的排放量,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。
目前,国内外处理低浓度SO2烟气的方法有许多,钙法是采用石灰石水或石灰石乳洗涤含二氧化硫的烟气,技术成熟,生产成本低,但吸收速率慢、吸收能力小、装置运行周期短。
针对传统脱硫方法存在的缺陷,本文阐述了主要钙法在处理低浓度二氧化硫烟气脱硫工艺的影响因素分析,这些影响因素分析解决资源合理利用问题。
获得了良好的社会效益和经济效益。
1常用湿法烟气脱硫技术介绍1.1石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺原理该法是将石灰石粉磨成小于250目的细粉,配成料浆作SO2吸收剂。
在吸收塔中,烟气与石灰石浆并流而下,烟气中的SO2与石灰石发生化学反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,在吸收塔低槽内鼓入大量空气,使亚硫酸钙氧化成硫酸钙,结晶分离得副产品石膏。
因此过程主要分为吸收和氧化两个步骤:(1)SO2的吸收石灰石料降在吸收塔内生成石膏降,主要反应如下:CaCO3+SO2+1/2H2O=CaSO3·1/2H2O+CO2CaSO3·1/2H2O +SO2+1/2H2O=Ca(HSO3)2(2)亚硫酸钙氧化由于烟气中含有O2,因此在吸收过程中会有氧化副反应发生。
在氧化过程中,主要是将吸收过程中所生成的CaSO3·1/2H2O氧化生成CaSO4·2H2O。
2CaSO3·1/2H2O+ O2+3H2O =2CaSO4·2H2O由于在吸收过程中生成了部分Ca(HSO3)2,在氧化过程中,亚硫酸氢钙也被氧化,分解出少量的SO2:Ca(HSO3)2+1/2O2+ H2O=CaSO4·2H2O+ SO2亚硫酸钙氧化时,其离子反应可表达为:CaSO3·1/2H2O+H+ Ca2++ HSO3—+1/2H2OHSO3—+1/2O2 SO42—+H+Ca2++ SO42—+2H2O CaSO4·2H2O由以上反应可见,氧化反应必须有H+存在,浆液的PH值在6以上时,反应就不能进行。
石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响(20170517)
石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响凌有基黄金星浙江百能科技有限公司,杭州,310012摘要:本文研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间3个要素之间的关系,并对比分析了各要素对脱硫效率的影响程度,对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。
关键词:石灰石-石膏湿法脱硫;液气比;pH;气液接触时间作者:凌有基(1983—),重庆,男,汉族,学士,工程师前言石灰石-石膏湿法脱硫以石灰石浆液为脱硫剂,吸收烟气中的SO2生成石膏等副产品,是当前国内外电厂应用最广的一种烟气脱硫技术。
影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的因素很多,如脱硫剂pH、液-气比、气液接触时间、烟气流速、烟气分布均匀性等[1-6],且各因素之间又彼此相互关联,因此寻求各因素之间的平衡,使脱硫系统处于最佳运行状态,对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。
本文主要研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间等因素之间的关系,并对比分析了各因素对脱硫效率的影响程度。
一、试验方法本试验采用1套3层喷淋层配置的试验装置,每个喷淋层采用单元制设计,均带专用浆液循环泵,共3台。
浆液循环泵(A、B、C)分别对应喷淋层第一层、第二层、第三层(自下而上)。
在烟气量为510Nm3/h(塔内气速为4.5-4.7m/s),试验通过控制不同脱硫剂pH值和开启不同浆液循环泵,测定了低浓度烟气石灰石-石膏湿法脱硫效率与浆液pH值、气液接触时间之间的关系,并通过开启不同数量的浆液循环泵,测定了石灰石-石膏湿法脱硫效率与液气比之间的关系。
为保证脱硫剂浆液中残钙达到稳定状态,根据残余钙稳定性时间数据,对每组试验工况条件下先进行稳态调节,待稳定运行4小时以上再进行数据测试。
二、试验结果表1 pH为5.2时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A 495 329 1.96 33.53B 501 289 1.96 42.29C 495 280 1.96 43.35 A、B 501 220 3.53 56.00A、C 501 209 3.53 58.29B、C 501 177 3.53 64.57 A、B、C 489 140 5.29 71.35表2 pH为5.4时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A 518 346 1.96 33.15B 518 295 1.96 43.09C 518 280 1.96 45.86 A、B 518 243 3.53 53.04A、C 518 215 3.53 58.56B、C 518 186 3.53 64.09 A、B、C 518 149 5.29 71.27表3 pH为5.6时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A 518 332 1.96 35.91B 518 286 1.96 44.75C 518 275 1.96 46.96 A、B 518 237 3.53 54.14A、C 518 215 3.53 58.56B、C 518 194 3.53 62.43 A、B、C 518 157 5.29 69.61表4 pH为5.8时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A 586 374 1.96 36.17B 589 323 1.96 45.15C 589 303 1.96 48.54 A、B 652 295 3.53 54.82A、C 589 240 3.53 59.22B、C 589 223 3.53 62.14 A、B、C 589 174 5.29 70.395.25.35.45.55.65.75.8323436384042444648效率:%pHA泵 B泵 C泵图1 单层喷淋条件下pH 值与脱硫效率的关系5.25.35.45.55.65.75.85254565860626466687072效率:%pHA、B泵 A、C泵B、C泵 A、B、C泵图2 多层喷淋组合条件下pH 值与脱硫效率的关系分析表1-表4及图1、图2,在单层喷淋中,脱硫效率随着pH 值的升高而增大。
石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的探究
石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的探究随着我国国民经济水平的提高,我国的各行各业也都取得了飞速的发展和进步,同样我国的火力发电企业也得到了快速的发展和壮大,而随着我国科学技术水平的不断进步,我国火电厂的石灰石-石膏湿法烟气脱硫也已经更加的成熟。
在石灰石-石膏湿法脱硫系统的吸收塔浆液中,其氯离子含量是非常高的,那么这就会危害到设备的政策运行,同时会影响系统的脱硫效率。
文章便对湿法脱硫系统吸收塔浆液中氯离子的来源、湿法脱硫吸收塔中氯离子对系统的危害以及湿法脱硫吸收塔中氯离子的控制措施三个方面的内容进行了详细地分析和探析,从而详细地论述了如何做好石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的控制工作。
标签:湿法脱硫;吸收塔;氯离子问题现阶段,我国环保相关的法律法规已经越来越健全了,烟气脱硫系统的应用也更加的广泛了,大部分的火电厂都已经增设了烟气脱硫装置,都在努力的缓解日益严重的酸雨问题。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺应用的较为广泛,其脱硫效率高、吸收剂分布广并且工艺成熟,但也有很多因素会对其脱硫效率产生影响,吸收塔漿液中的氯离子含量就是一个重要的影响因素,当其含量过高时,浆液就具有更强的腐蚀性,同时还会降低副产品石膏的品质,石灰石的溶解度受到影响,从而降低了系统整体的脱硫效率,因此,我们应采取积极有效的防治措施,从而为脱硫系统的稳定运行提供有效的理论支持。
1 湿法脱硫系统吸收塔浆液中氯离子的来源在石灰石-石膏湿法脱硫系统中,所产生的氯化物的最主要来源就是脱硫吸收剂、补充水以及原料煤,氯离子在脱离吸收剂中的含量约为0.01%,而其在脱硫工艺水中的含量则为20-150mg/L,在FGD系统中的氯元素几乎都是来源于烟气中的氯化氢,导致这一现象出现的根本原因则是煤中的含氯量过高。
我国所生产的原煤中,氯的含量大概为0.1%,还有一小部分煤中氯的含量能达到0.35%,还有一部分高灰分煤的氯含量达到了4%。
在原材料煤中,氯元素几乎都是以无机物的形式存在的,常见的无机物有氯化镁、氯化钙、氯化钠以及氯化钾等。
火电机组脱硫石膏问题研究与分析
火电机组脱硫石膏问题研究与分析摘要火电机组脱硫石膏普遍存在含水率高、不成型、脱水系统运行异常等问题,本文通过运行数据分析、样品化验,判断杂质堵塞脱水机滤布、硫分超设计值、氧化效果不佳是石膏含水率高且脱水困难的原因。
提出了保证石灰石品质、改善除尘效果、控制燃煤硫份,避免脱硫系统超负荷运行、保证浆池容积并延长石膏排出时间,合理控制吸收塔液位、改善氧化效果并等技术管理措施。
关键词脱硫;除尘;杂质;石膏;含水率;0 引言我国火电厂主要采用煤为燃料,燃煤产生的二氧化硫是我国火电行业排放的主要大气污染物。
目前国内大多数燃煤电厂采用石灰石-石膏法脱硫技术,该法具有反应速度快、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,尤其在运行时间久,燃煤硫份较高的机组,易发生浆液石膏不成型,脱水困难等问题[1、2]。
1问题调查本案例为300MW火电机组,脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,设计工况下脱硫入口SO2浓度不超过4600mg/Nm3,脱硫出口SO2浓度≤35mg/Nm3(标态、干基、6%O2)。
现场查看石膏脱水装置运行情况发现两座吸收塔排出的石膏粘性大,真空皮带脱水机的滤布表面有黑色杂质,石膏松软且不能成型。
1.1 石膏旋流器石膏旋流器是脱水系统的重要设备,用于实现浆液的固液分离,将含固率提升至50%,排出剩余浆液返回吸收塔。
运行中需通过调整旋流器入口压力,保证固液分离效果,当旋流器的沉沙嘴破损或入口压力不足时,导致脱水困难[3、4]。
调查发现一级脱水系统中包含两台石膏旋流器,每台旋流器设有7个旋流子。
根据历史数据分析得知在5至6月,1、2号石膏旋流器入口压力平均值分别为166.87kPa、164.36kPa,能够满足脱硫运行规程的要求。
化验得到1、2号石膏旋流器底流浆液含固率分别为55.31%、52.34%,达到设计要求(40%~60%),石膏旋流器运行状况良好,可排除因沉沙嘴破损或入口压力不足对石膏脱水效果的影响[5]。
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石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨
摘 要:阐述了石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理及存在的技术问题和处理方法,并对影响脱硫效率的
主要因素进行了探讨。
关键词:湿法脱硫;技术问题 ;脱硫效率
当前脱硫技术在新建、扩建、或改建的大型燃煤工矿企业,特别是燃煤电厂正得到广泛的推广应
用,而石灰石-石膏湿法脱硫是技术最成熟、适合我国国情且国内应用最多的高效脱硫工艺,但在实
际应用中如果不能针对具体情况正确处理结垢、堵塞、腐蚀等的技术问题,将达不到预期的脱硫效果。
本文就该法的工艺原理、实践中存在的技术问题、处理方法及影响脱硫效率的主要因素做如下简要探
讨。
1. 石灰石-石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理
从电除尘器出来的烟气通过增压风机BUF进入换热器GGH,烟气被冷却后进入吸收塔Abs,并
与石灰石浆液相混合。浆液中的部分水份蒸发掉,烟气进一步冷却。烟气经循环石灰石稀浆的洗涤,
可将烟气中95%以上的硫脱除。同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。在吸收器的顶部,烟道气
穿过除雾器Me,除去悬浮水滴。
离开吸收塔以后,在进入烟囱之前,烟气再次穿过换热器,进行升温。吸收塔出口温度一般为
50-70℃,这主要取决于燃烧的燃料类型。烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。在我
国,有GGH 的脱硫,烟囱的最低气温一般是80℃,无GGH 的脱硫,其温度在50℃左右。大部
分脱硫烟道都配备有旁路挡板(正常情况下处于关闭状态)。在紧急情况下或启动时,旁路挡板打开,
以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置,直接排入烟囱。
石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。在石灰石—石膏稀浆沿喷
雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。烟气中的SO2溶入水溶液中,并被其中的碱性物质中和,从而
使烟气中的硫脱除。石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,
这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后先储存
起来,然后再从当地运走。
2. 脱硫系统的结垢、堵塞与解决办法
2. 1结垢、堵塞机理
1)石膏终产物浓度超过了浆液的吸收极限,石膏就会以晶体的形式开始沉积,当相对饱和浓度达
到一定值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,当饱和度达到更高值时,就会形
成晶核,同时,晶体也会在其它各种物体表面上生长,导致吸收塔内壁结垢。
2)在系统的氧化程度低下,甚至无氧化发生的条件下,可生成一种反应物为
Ca(SO3)0.8(SO4)0.21/2H2O,称为 CSS-软垢,使系统发生结垢,甚至堵塞。
3)吸收液pH值的剧烈变化,低pH值时,亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,
会有石膏在很短时间内大量产生并析出,产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸
盐析出,产生软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。
2.2 解决办法
1)采用强制氧化工艺,使氧化反应趋于完全,控制亚硫酸钙的氧化率在95%以上,保持浆液中
有足够密度的石膏晶种。
2)严格除尘,严防喷嘴堵塞。
3)控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量,运行中控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。
4)控制溶液的PH值,尤其避免运行中pH值的急剧变化。
5)吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。
6)向吸收液中加入添加剂如:镁离子、乙二酸。
7)适当的增大液气比也是系统结垢、堵塞的重要技术措施。
3.硫系统的腐蚀与防腐
3.1 腐蚀机理
1)烟气中的SO2、HCl、HF等酸性气体在与液体接触时,生成相应的酸液,其SO32-、Cl-、SO4
2
-
对金属有很强的腐蚀性,对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。
2)金属表面与水及电解质形成电化学腐蚀,在焊缝处比较明显。
3)结晶腐蚀,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内,当系统停运后,
吸收塔内逐渐变干,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶,随后体积发生膨胀,使防腐内衬产生应
力,产生剥离损坏。
4)环境温度的影响。由于GGH(蓄热式换热器)故障或循环液系统故障,导致塔内烟温升高,
其防腐材料的许用应力随温度升高而急剧降低。
5)浆液中由于含有固态物,落下时对塔内物质有一定的冲刷作用.
3.2 防腐技术
1)合理控制浆液的pH值。
2)选择合理的FGD(脱硫设备)烟气入口温度,并选择与之相配套的防腐内衬,选择与入口烟温,
塔内设计温度不相匹配的内衬材料是致命的错误。
3)严把防腐内衬的施工质量。
4)吸收塔现场制作过程中保证焊口满焊,焊缝光滑平整无缺陷,内支撑件及框架不能用角钢、
槽钢、工字钢,应用圆钢、方钢为主,外接管不能用焊接,要用法兰连接。
5)选择合理的防腐材料。
4. 影响脱硫效率的因素分析
4.1 吸收液的pH值
烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应:
SO2+H2O=HSO3-+H+
CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+
HSO3-+1/2O2=SO42-+H+
SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4·2H2O
从以上反应历程不难发现,高pH的浆液环境有利于SO2的吸收,而低pH则有助于Ca2+的析出,
二者互相对立。
pH值=6时,二氧化硫吸收效果最佳,但此时易发生结垢,堵塞现象。而低的pH值有利于亚硫
酸钙的氧化,石灰石溶解度增加,却使二氧化硫的吸收受到抑制,脱硫效率大大降低,当pH=4时,
二氧化硫的吸收几乎无法进行,且吸收液呈酸性,对设备也有腐蚀。具体最合适的pH值应在调试后
得出,但一般pH在4—6之间。
4.2 液气比及浆液循环量
液气比增大,代表气液接触机率增加,脱硫率增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡,液气
比超过一定值后,脱硫率将不在增加。新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后,SO2等气体与石
灰石的反应并不完全,需要不断地循环反应,增加浆液的循环量,也就加大了CaCO3与SO2的接触反
应机会,从而提高了SO2的去除率。
4.3 烟气与脱硫剂接触时间
烟气自气-气加热器进入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应,接
触时间越长,反应进行得越完全。因此长期投运对应高位喷淋盘的循环泵,有利于烟气和脱硫剂充分
反应,相应的脱硫率也高。
4.4 石灰石粒度及纯度
石灰石颗粒越细,其表面积越大,反应越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高。一般要求
为:90%通过325目筛或250目筛,石灰石纯度一般要求为大于90%。
4.5 氧化空气量
O2参与烟气脱硫的化学过程,使4HSO3-氧化为SO42- ,随着烟气中O2含量的增加,CaSO4·2H2O
的形成加快,脱硫率也呈上升趋势。多投运氧化风机可提高脱硫率。
4.6 烟尘
原烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同
时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制Ca2+与HSO3-的反应。烟气中粉尘含量持续超过设计允许量,
将使脱硫率大为下降,喷头堵塞。一般要求FGD入口粉尘含量小于200mg/m3
4. 7烟气温度
进入吸收塔烟气温度越低,越利于SO2气体溶于浆液,形成HSO3-,即:低温有利于吸收,高温
有利于解吸。通常,将烟气冷却到60。C左右再进行吸收操作最为适宜,较高的吸收操作温度,会使
SO2的吸收效率降低。
4.8 Cl-含量
氯在系统中主要以氯化钙形式存在,去除困难,影响脱硫效率,后续处理工艺复杂,在运行中应
严格控制系统中Cl--含量(一般控制在20000 ppm以内),确保其在设计(一般设计在40000 ppm左右)
允许范围内。
5. 结束语
通过以上方法可基本解决实践中的脱硫技术问题,使脱硫效率达到设计要求,确保我国在发展经
济的同时有效地保护好生存环境、确保人民生活水平的全面提高!
参考文献:[1]. 《环境工程》,成都科技大学出版社
[2]. 《工业脱硫技术》化学工业出版社
[3]. 《洁净煤发电技术》,中国电力出版社
[4]. 《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》环境科学与工程出版社