石灰石石膏濕法煙氣脫硫除塵
1、 石灰石/石膏濕法煙氣脫硫特點(diǎn):
1)高速氣流設計增強了物質(zhì)傳遞能力,降低了系統的成本,標準設計煙氣流速達到4.0 m/s。
2)技術(shù)成熟可靠,多于 55,000 mwe 的濕法脫硫安裝業(yè)績(jì)。
3)優(yōu)的塔體尺寸,系統采用優(yōu)尺寸,平衡了 so2 去除與壓降的關(guān)系,使得資金投入和運行成本低。
4)吸收塔液體再分配裝置,有效避免煙氣爬壁現象的產(chǎn)生,提高經(jīng)濟性,降低能耗。
從而達到:脫硫效率高達95%以上,有利于地區和電廠(chǎng)實(shí)行總量控制;
技術(shù)成熟,設備運行可靠性高(系統可利用率達98%以上);
單塔處理煙氣量大,so2脫除量大;
適用于含硫量的煤種的煙氣脫硫;
對鍋爐負荷變化的適應性強(30%—bmcr);
設備布置緊湊減少了場(chǎng)地需求;
處理后的煙氣含塵量大大減少;
吸收劑(石灰石)資源豐富,價(jià)廉易得;
脫硫副產(chǎn)物(石膏)便于綜合利用,經(jīng)濟效益顯著(zhù);
2、系統基本工藝流程
石灰石(石灰)/石膏濕法脫硫工藝系統主要有:煙氣系統、吸收氧化系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、排放系統組成。其基本工藝流程如下:
鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后,通過(guò)增壓風(fēng)機、ggh(可選)降溫后進(jìn)入吸收塔。在吸收塔內煙氣向上流動(dòng)且被向下流動(dòng)的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過(guò)噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,以便脫除so2、so3、hcl和hf,與此同時(shí)在“強制氧化工藝”的處理下反應的副產(chǎn)物被導入的空氣氧化為石膏(cas除塵器o42h2o),并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過(guò)漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中,通過(guò)噴嘴進(jìn)行霧化,可使氣體和液體得以充分接觸。每個(gè)泵通常與其各自的噴淋層相連接,即通常采用單元制。
在吸收塔中,石灰石與二氧化硫反應生成石膏,這部分石膏漿液通過(guò)石膏漿液泵排出,進(jìn)入石膏脫水系統。脫水系統主要包括石膏水力旋流器(作為一級脫水設備)、漿液分配器和真空皮帶脫水機。 經(jīng)過(guò)凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時(shí)按特定程
布袋除塵器序不時(shí)地用工藝水對除霧器進(jìn)行沖洗。進(jìn)行除霧器沖洗有兩個(gè)目的,一是防止除霧器堵塞,二是沖洗水同時(shí)作為補充水,穩定吸收塔液位。
在吸收塔出口,煙氣一般被冷卻到46—55℃左右,且為水蒸氣所飽和。通過(guò)ggh將煙氣加熱到80℃以上,以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。
后,潔凈的煙氣通過(guò)煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。
石灰石(石灰)/石膏濕法脫硫工藝流程圖
3、脫硫過(guò)程主反應
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 結晶
5) caso4 + 2h2o → caso4 •2h2o 結晶
6) caso3 + h2so3 → ca(hso3)2 ph 控制
同時(shí)煙氣中的hcl、hf與caco3的反應,生成cacl2或caf2。吸收塔中的ph值通過(guò)注入石灰石漿液進(jìn)行調節與控制,一般ph值在5.5—6.2之間。
4、主要工藝系統設備及功能 1)煙氣系統
煙氣系統包括煙道、煙氣擋板、密封風(fēng)機和氣—氣加熱器(ggh)等關(guān)鍵設備。吸收塔入口煙道及出口至擋板的煙道,煙氣溫度較低,煙氣含濕量較大,容易對煙道產(chǎn)生腐蝕,需進(jìn)行防腐處理。
煙氣擋板是脫硫裝置進(jìn)入和退出運行的重要設備,分為fgd主煙道煙氣擋板和旁路煙氣擋板。前者安裝在fgd系統的進(jìn)出口,它是由雙層煙氣擋板組成,當關(guān)閉主煙道時(shí),雙層煙氣擋板之間連接密封空氣,以確保fgd系統內的防腐襯膠等不受破壞。旁路擋板安裝在原鍋爐煙道的進(jìn)出口。當fgd系統運行時(shí),旁路煙道關(guān)閉,這時(shí)煙道內連接密封空氣。旁路煙氣擋板設有快開(kāi)機構,除塵器確保在fgd系統故障時(shí)迅速打開(kāi)旁路煙道,以確保鍋爐的正常運行。
經(jīng)濕法脫硫后的煙氣從吸收塔出來(lái)一般在46—55℃左右,含有飽和水汽、殘余的so2、so3、hcl、hf、nox,其攜帶的so42-、so32-鹽等會(huì )結露,如不經(jīng)過(guò)處理直接排放,易形成酸霧,且將影響煙氣的抬升高度和擴散。為此濕法fgd系統通常配有一套氣—氣換熱器(ggh)煙氣再熱裝置。氣—氣換熱器是蓄熱加熱工藝的一種,即常說(shuō)的ggh。它用未脫硫的熱煙氣(一般130~150℃)去加熱已脫硫的煙氣,一般加熱到80℃左右,然后排放,以避免低溫濕煙氣腐蝕煙道、煙囪內壁,并可提高煙氣抬升高度。煙氣再熱器是濕法脫硫工藝的一項重要設備,由于熱端煙氣含硫高、溫度高,而冷端煙氣溫度低、含水率大,故氣—氣換熱器的煙氣進(jìn)出口均需用材料,如搪玻璃、柯登鋼等,傳熱區一般用搪瓷鋼。
另外,從電除塵器出來(lái)的煙氣溫度高達130~150℃,因此進(jìn)入fgd前要經(jīng)過(guò)ggh降溫器降溫,避免煙氣溫度過(guò)高,損壞吸收塔的防腐材料和除霧器。
2)吸收系統
吸收系統的主要設備是吸收塔,它是fgd設備的核心裝置,系統在塔中完成。