石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨的论文

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时间:2018-07-06

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1、石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨的论文摘 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

2、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

3、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

4、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

5、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-、so42-对金属有很强的腐蚀性,对防腐内衬亦有很强

6、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,

7、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

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