我国石灰石脱硫的发展趋势及工业技艺

第一节 石灰石脱硫的发展趋势

随着环境标准提高,石灰石-石膏法、喷雾干燥法、电子束法、循环流化床烟气脱硫法等必定会广泛应用于火电厂的烟气脱硫中,随着科技进步会有很多其它脱硫工艺应用于工业实践。(2)治理烟尘的对策主要有:①加强电除尘设备的运行维护或改造电除尘。石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的影响因素的控制要依照客观需要和实际可能的原则,按照远期 规划 确定最终规模,以现状及生产需求为主要依据确定实施方法,既要满足要求,又要经济合理,经全面技术经济比较后优选确定。

我国二氧化硫排放总量居世界首位,火电 行业 二氧化硫排放量占我国二氧化硫排放量的50%左右。我国能源结构的特点决定了燃煤生产的二氧化硫仍要增加。论文参考网。随着环境标准提高,石灰石-石膏法、喷雾干燥法、电子束法、循环流化床烟气脱硫法等必定会广泛应用于火电厂的烟气脱硫中,随着科技进步会有很多其它脱硫工艺应用于工业实践。

第二节 石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展及应用原理

一、石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展

自20世纪70年代初日本和美国率先实施控制SO2排放以来,许多国家相继制定了严格的SO2排放标准和中长期控制战略,加速了控制SO2排放的步伐。日本是应用烟气脱硫技术最早的国家,石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的。迄今为止,国内外火电厂烟气脱硫技术主要采用石灰/石灰石—石膏法,此方法最为成熟、最为可靠且应用最为广泛,占世界上投入运行的烟气脱硫系统的85%以上,我国大型燃煤发电机组的脱硫方式以石灰/石灰石—石膏法工艺为主已成为必然的趋势。

二、石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。论文参考网。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。

反应原理:用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。

(1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下

石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3•1/2H2O

石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3•1/2H2O+CO2

CaSO3•1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2

由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。

2CaSO3•1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4•2H20

(2)氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。

2CaSO3•1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4•2H20

传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程是:将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收SO2后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。论文参考网。

第三节 影响石灰石脱硫的主要因素及其主要对策

脱硫系统在运行过程中,影响系统脱硫效率的因素很多,如石灰石粉的粒度、浆液的浓度及吸收塔浆液活度/密度、PH值、浆液的流量、进入脱硫系统的烟气中 SO2的浓度等。这里只探讨烟气中粉尘及浆液浓度等对脱硫效率的影响及其主要对策。

一、烟尘对脱硫效率的影响及对策

(1)烟尘对脱硫效率的影响主要有:

①烟尘对脱硫设备的磨损。在实际运行中由于脱硫系统前面的电除尘效果不好,使进入脱硫系统的烟尘含量远远超过起设计要求,对引风机、增压风机的通流部分严重磨损。

②烟尘在脱硫系统烟道内存积致使烟气流速变小。

③烟尘对脱硫系统设备GGH的灰堵影响,使得吸收塔部分起到了除尘的作用。

④对吸收SO2反应的影响。由于烟尘被浆液截留,使得浆液的PH值不好控制,直接影响对 SO2的吸收效果;同时由于浆液中混有大量的烟尘,使得对浆液的密度控制也很不准确。

⑤影响石膏品质。在进行脱硫石膏脱水时,这些烟尘转入到石膏中,从而影响着对脱硫石膏的有效利用。

(2)治理烟尘的对策主要有:

①加强电除尘设备的运行维护或改造电除尘。由于煤种的变化较多,烟尘的比电阻特性变化也较大,因此应根据烟尘的比电阻特性来调整除尘电场的工作电压;

②同时加强对电除尘的设备的运行维护,确保其运行参数能在正常范围之内,尤其是真打除灰设备必须工作正常。

③加强对GGH运行管理与冲洗。加强对GGH运行管理,正常情况下吹灰器能全部覆盖GGH,能有效地起到减少积灰对GGH运行效果的影响;对GGH的冲洗需要停运GGH,由于环保的要求,可能只有在停机时才可进行冲洗工作。

二、循环浆液浓度对脱硫效率的影响及其主要对策

(1)循环浆液浓度对脱硫效率的影响主要有:浆液浓度的选择应控制合适,因为过高的浆液浓度易产生堵塞、磨损和结垢,但浆液浓度较低时,脱硫率较低且pH值不易控制。

(2)控制循环浆液浓度的主要对策:在磨机循环泵出口的循环管路上设有一段旁路管路,在这段旁路管路上安装有密度计,磨机系统就是通过这只密度计控制旋流器分配至成品浆液箱的浆液密度,循环管内的浆液密度与成品浆液密度有着对应关系,正常情况下成品浆液的密度控制在1220kg/m3左右,此时需将浆液循环管浆液的密度控制在1450 kg/m3左右,旋流器入口压力为120kpa。密度左右偏差不宜超过30kg/m3,浆液循环管的密度过大,成品浆液的颗粒度就会变大,还会造成管道堵塞,浆液循环管浆液的密度过小,又会影响成品浆液的浓度,降低磨机出力,因此需要控制循环箱补水流量来控制浆液循环管浆液密度在一个合理范围,保证成品浆液的品质。石灰浆液浓度一般为10%—15%。石灰石浆液浓度为20%—30%。

三、结论

石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的影响因素的控制要依照客观需要和实际可能的原则,按照远期 规划 确定最终规模,以现状及生产需求为主要依据确定实施方法,既要满足要求,又要经济合理,经全面技术经济比较后优选确定。


 

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