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濕法脫硫

濕法脫硫,特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后,脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn),所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。

概述

  濕法脫硫,特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后,脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn),所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng),其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高,如用石灰做脫硫劑時(shí),當(dāng)Ca/S=1時(shí),即可達(dá)到90%的脫硫率,適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是,濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題,初投資大,運(yùn)行費(fèi)用也較高。

  濕法脫硫大致可以分為以下兩種:

  石膏法

  該技術(shù)與拋棄法的區(qū)別在于向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強(qiáng)制使CaSO3都氧化為CaSO4(石膏),脫硫的副產(chǎn)品為石膏。同時(shí)鼓入空氣產(chǎn)生了更為均勻的漿液,易于達(dá)到90%的脫硫率,并且易于控制結(jié)垢與堵塞。由于石灰石價(jià)格便宜,并易于運(yùn)輸與保存,因而自80年代以來石灰石已經(jīng)成為石膏法的主要脫硫劑。當(dāng)今國(guó)內(nèi)外選擇火電廠煙氣脫硫設(shè)備時(shí),石灰石/石膏強(qiáng)制氧化系統(tǒng)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。

  石灰石/石膏法的主要優(yōu)點(diǎn)是:適用的煤種范圍廣、脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時(shí),脫硫效率大于90%)、吸收劑利用率高(可大于90%)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價(jià)。但是石灰石/石膏法的缺點(diǎn)也是比較明顯的:初期投資費(fèi)用太高、運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重、副產(chǎn)物—石膏很難處理(由于銷路問題只能堆放)、廢水較難處理。

  拋棄法

  以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑,在吸收塔內(nèi)對(duì)SO2煙氣噴淋洗滌,使煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4,這個(gè)反應(yīng)關(guān)鍵是Ca2+的形成。石灰石系統(tǒng)Ca2+的產(chǎn)生與H+的濃度和CaCO3的存在有關(guān);而在石灰系統(tǒng)中,Ca2+的生產(chǎn)與CaO的存在有關(guān)。石灰石系統(tǒng)的最佳操作PH值為5.8—6.2,而石灰系統(tǒng)的最佳PH值約為8(美國(guó)國(guó)家環(huán)保局)。

  石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝置組成。其關(guān)鍵性的設(shè)備是吸收塔。對(duì)于石灰石/石灰拋棄法,結(jié)垢與堵塞是最大問題,主要原因在于:溶液或漿液中的水分蒸發(fā)而使固體沉積:氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結(jié)晶析出;反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結(jié)晶析出等。所以吸收洗滌塔應(yīng)具有持液量大、氣液間相對(duì)速度高、氣液接觸面大、內(nèi)部構(gòu)件少、阻力小等特點(diǎn)。洗滌塔主要有固定填充式、轉(zhuǎn)盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等,它們各有優(yōu)缺點(diǎn),脫硫效率高的往往操作的可靠性最差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個(gè)很大的問題,主要有回填法和不滲透地存儲(chǔ)法,都需要占用很大的土地面積。由于以上的缺點(diǎn),石灰石/石灰拋棄法已被石灰石/石膏法所取代。

  化學(xué)反應(yīng)過程

  1、吸收SO2+H2O<=>H2SO3

  SO3+H2O<=>H2SO4

  2、中和Neutralization

  CaCO3+H2SO3<=>CaSO3+CO2+H2O

  CaCO3+H2SO4<=>CaSO4+CO2+H2O

  CaCO3+2HCL<=>CaCL2+CO2+H2O

  CaCO3+2HF<=>CaF2+CO2+H2O

  3、氧化Oxidation

  2CaSO3+O2<=>2CaSO4

  4、結(jié)晶Crystallization

  CaSO4+2H2O<=>CaSO4&middot;2H2O[1]

本段效率

  隨著我國(guó)對(duì)熱電廠二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,且燃煤的含硫量也比以前有所增加,現(xiàn)有的濕法脫硫機(jī)組已經(jīng)不能滿足相關(guān)要求。要進(jìn)一步提高脫硫效率,就要在脫硫的過程中加入LY-WS脫硫添加劑、LY-WS脫硫催化劑、LY-WS脫硫增效劑等,使得二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家要求。

常用名詞

  1.脫硫效率

  煙氣脫硫系統(tǒng)脫除SO2的能力,在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)脫除得SO2量與進(jìn)入脫硫系統(tǒng)時(shí)煙氣中得SO2量之比。

  2.鈣硫比

  投入脫硫系統(tǒng)中鈣基吸收劑與脫硫系統(tǒng)脫除的SO2摩爾數(shù)之比,它同時(shí)表示脫硫系統(tǒng)在達(dá)到一定脫硫效率時(shí)所需要的脫硫吸收劑的過量程度。

  3.液氣比

  單位體積煙氣流量在脫硫吸收塔中用于循環(huán)的堿性漿液的體積流量,它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)吸收劑漿液噴淋量和單位時(shí)間內(nèi)脫硫吸收塔入口的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕煙氣體積流量之比。

  4.吸收塔

  濕法脫硫系統(tǒng)中最核心的設(shè)備和主反應(yīng)鋼制容器,煙氣中SO2的脫除反應(yīng)與石膏的生成均在此進(jìn)行。

  5.FGD

  “FLUEGASDESULFURIZATION”的簡(jiǎn)稱,意即煙氣脫硫。

  6.GGH

  “GAS-GASHEATER”的簡(jiǎn)稱,即氣-氣換熱器。其作用主要是提高脫硫后煙氣的溫度,通過提升溫度,增加脫硫后煙氣的浮力和擴(kuò)散能力,降低煙羽的可見度,減少煙囪中的液滴冷凝,避免脫硫塔下游煙道和煙囪發(fā)生腐蝕。

  7.旁路煙道

  主煙道的旁路擋板門至煙囪入口部分,所謂”旁路“,是相對(duì)于脫硫系統(tǒng)煙道而言。

  8.原煙道

  未經(jīng)脫硫處理的煙氣(原煙氣)所流經(jīng)的FGD系統(tǒng)煙道,其界限為脫硫系統(tǒng)中自主煙道取風(fēng)口至吸收塔入口。

  9.凈煙道

  經(jīng)過吸收塔脫硫處理之后的煙氣(凈煙氣)所流經(jīng)的FGD系統(tǒng)煙道,其界限為脫硫系統(tǒng)中自吸收塔出口至主煙道脫硫入風(fēng)口。

  10.PLC

  “ProgrammableLogicController”的簡(jiǎn)稱,意即“可編程序邏輯控制器”。其作用是采用可編程序的存貯器,在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

  11.DCS

  “DistributedControlSystem”的簡(jiǎn)稱,意即“分散控制系統(tǒng)”,是脫硫島熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的中樞。運(yùn)行人員通過DCS系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)儀表所提供的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),并通過DCS系統(tǒng)向就地各個(gè)設(shè)備發(fā)送指令,調(diào)整狀態(tài),保持脫硫島的正常運(yùn)行。

  12.高、低壓電機(jī)

  即額定電壓為高壓或低壓等級(jí)的電動(dòng)機(jī)。額定功率低于200kW的電動(dòng)機(jī)屬于低壓電機(jī),額定功率為200kW(含)以上的電動(dòng)機(jī)屬于高壓電機(jī)(6kV、10kV)。
  13.CEMS

  “ContinuousEmissionMonitoringSystem”的簡(jiǎn)稱,意即“煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”。其作用是主要監(jiān)測(cè)燃煤、燃油釋放的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物,為環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、排污收費(fèi)、污染物治理、改善大氣質(zhì)量以及實(shí)施污染物總量排放控制提供可靠的依據(jù)。


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