【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 曾一度被淘汰 ,但隨著循環(huán)流化床鍋爐的廣泛應(yīng)用 ,又重新煥發(fā)出生機(jī)。對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐 ,CaO 與燃料一同在爐內(nèi)循環(huán) ,大大提高了反應(yīng)時(shí)間 ,也提供了適宜的反應(yīng)溫度 ,提高了脫硫效率。輔以爐后增濕可達(dá)到 90%的脫硫效率。如燃煤含硫量過高還可與濕法結(jié)合 ,形成爐內(nèi)噴鈣 +濕法的綜合脫硫工藝 ,保證脫硫效率。但該工藝只適用于循環(huán)流化床鍋爐 ,且存在磨損的問題 ,對(duì)于煤粉爐無法達(dá)到較高的脫硫效率。 表 32 幾種常用脫硫工藝比較 項(xiàng)目 石灰石 /石灰 ?石膏工藝 噴霧干燥法 爐內(nèi)噴鈣 +尾部增濕 氧化鎂法 雙堿法 技術(shù)成熟程度 成熟 成熟 成熟 成熟 成熟 適用煤種 不限 中低硫煤 中低硫煤 中低硫煤 不限 脫硫率 95%以上 75~80% 75~80% 90%以上 90%以上 吸收劑 石灰石 /石灰 石灰 石灰石 氧化鎂 石灰 /堿液 /電石渣等 吸收劑利用率 90%以上 50~70% 約 40% 90%以上 85%以上 副產(chǎn)物 石膏 亞硫酸鈣 亞硫酸鈣 硫酸鎂 亞硫酸鈣 /硫酸鈉等 副產(chǎn)物處置 利用 拋棄 拋 棄 拋棄或回收 拋棄或回收 廢水 有 無 無 有 少量 占地面積 大 中 小 中 中 市場(chǎng)占有率 高 一般 一般 低 一般 工藝選擇 結(jié)合 2 75t/h 鍋爐的實(shí)際情況 ,從工程投資、運(yùn)行費(fèi)用等方面綜合考慮 ,本方案采用鈉鈣雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。 (同時(shí)考慮了循環(huán)流化床鍋爐將在燃煤中拌燒石灰石以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)部分脫硫的工藝。 ) 該方案在鍋爐對(duì)應(yīng)的引風(fēng)機(jī)后面 ,增加濕法脫硫設(shè)備 . 該方案中 ,不對(duì)原有的靜電除塵器進(jìn)行改動(dòng) ,在引風(fēng)機(jī)出口煙道直接增加脫硫系統(tǒng)即可 ,脫硫后煙氣直接進(jìn)入煙囪 。 四、雙堿法煙氣脫硫方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 (1)產(chǎn)生的 SO2 量 =2單臺(tái)爐燃煤量燃煤應(yīng)用基含硫量 2 80% =2121000kg/h3%280% =1152kg/h (2)鍋爐標(biāo)態(tài)煙氣量 =2 150000 =191706 Nm3/h (3)煙氣 SO2 含量 =產(chǎn)生 SO2 量 /標(biāo)態(tài)煙氣量 鍋爐煙氣 SO2 含量 =1152kg/h 1000000mg/kg 247。 191706 Nm3/h =6009mg/Nm3 (4)脫硫量計(jì)算 按 SO2 初始濃度 6009mg/Nm3,SO2 排放濃度要求≤ 400mg/Nm3 的要求 ,可計(jì)算出要求的脫硫效率為 %。 設(shè)計(jì)時(shí)按脫硫效率為 94%考慮 ,此時(shí)鍋爐脫硫系統(tǒng)工作需脫除 SO2的量為。 脫硫系統(tǒng)方案的介紹 雙堿法反應(yīng)過程 雙堿法是為克服濕式石灰石 /石灰 石膏法結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。雙堿法采用純堿啟動(dòng)系統(tǒng) ,鈉堿吸收 SO2生成可溶的 Na2SO3類鹽 ,之后 ,脫硫溶液進(jìn)入石灰再生系統(tǒng) ,通過離子交換反應(yīng) ,生產(chǎn)不可溶的 CaSO3 以及 CaSO4 鹽類 ,作為沉淀物被外排 或后處理 ,重新生成的鈉堿上清液回到吸收塔循環(huán)使用。其主要反應(yīng)方程式如下 : Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 (1) Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3 (2) 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O (3) 其中式 (1)是啟動(dòng)階段純堿溶液吸收 SO2 反應(yīng)方程 。式 (2)是運(yùn)行過程的主要反應(yīng)式 。式 (3)是再生液 pH值較高時(shí)發(fā)生的反應(yīng)式。 吸收液送至石灰反應(yīng)器進(jìn)行吸收液再生和固體副產(chǎn)物的析出 : 2NaHSO3+CaOH2 Na2SO3+CaSO3?1/2H2O↓ +3/2H2O (4) Na2SO3+ CaOH2 2NaOH+CaSO3?1/2H2O↓ (5) 式 (4)是再生反應(yīng)的主要反應(yīng)式 。式 (5)是再生液高 pH 值時(shí)的再生反應(yīng)。 產(chǎn)物 CaSO3?1/2H2O在空氣中被氧化為石膏 CaSO4?2H2O,可作為商業(yè)用途或定期拋棄處置。 雙堿法技術(shù)優(yōu)點(diǎn) ⑴鈉基作為吸收液 ,避免了結(jié)垢 。 ⑵鈉基吸收速率高 ,較低的液氣比 ,較高的脫硫效率 。 ⑶吸收劑利用率高 。 ⑷系統(tǒng)占地規(guī)模小 ,投資、運(yùn)行費(fèi)用低 。 濕式噴淋塔技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 噴淋裝置設(shè)計(jì)在頂部 ,避免了腐蝕問題 噴淋塔為空塔 ,不含有易造成結(jié)垢的部件 ,不存在堵塞等問題 。 噴嘴采用特殊設(shè)計(jì) ,徹底避免了噴嘴的堵塞和腐蝕磨損等問題 。設(shè)有除霧器 ,總體脫硫塔內(nèi)部為雙腔體結(jié)構(gòu) ,從而達(dá)到除霧的目的 ,同時(shí)為了防止除霧器堵塞 ,在除霧器頂部設(shè)有清洗裝置 ,通過系統(tǒng)工藝水進(jìn)行清洗 ,達(dá)到系統(tǒng)損耗水量補(bǔ)充和清洗除霧器的雙重目的。 總之 ,本系統(tǒng)脫硫技術(shù)具有如下顯著特點(diǎn) : (1))該工藝在 35t/h至 220t/h的燃煤鍋爐的除塵脫硫項(xiàng)目中運(yùn)行效果非常好 。 (2)技術(shù)成熟 ,運(yùn)行可靠性高。脫硫裝置投入率為 95%以上 ,系統(tǒng)主要設(shè)備很少發(fā)生故障 ,因此不會(huì)因脫硫設(shè)備故障影響鍋爐的安全運(yùn)行 。 (4)操作彈性大 ,對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。用高活性的鈉堿液作為除塵脫硫劑 ,工藝吸收效果好 ,吸收劑利用率高 ,可根據(jù)鍋爐煤種變化 ,適當(dāng)調(diào)節(jié) pH 值、液氣比等因子 ,以保證設(shè)計(jì)脫硫率的實(shí)現(xiàn) 。 (5)再生和沉淀分離在塔外進(jìn)行 ,大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì) 。 (6)鈉堿循環(huán)利用 ,損耗少 ,運(yùn)行成本低 。 (7)正常操作下吸收過程無廢水排放 。 (8)脫硫渣無毒 ,溶解 度極小 ,無二次污染 ,可綜合利用 。 (9)鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快 ,可采用低液氣比 ,從而既可降低運(yùn)行費(fèi)用 。 (10)石灰作再生劑實(shí)際消耗物 ,運(yùn)行成本低。 脫硫工藝流程 在本工程中 ,脫硫系統(tǒng)分為以下幾個(gè)部分 : 。 。 /除霧系統(tǒng) 。 。 脫硫系統(tǒng)工藝流程如下 : ⑴配制好的脫硫液保存在堿槽中 ,通過計(jì)量噴淋系統(tǒng)進(jìn)入水膜塔進(jìn)行噴淋 。脫硫液的用量根據(jù)燃煤 的含硫量以及鍋爐的負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整 ,使得脫硫漿液泵能夠從流量 0~100%之間連續(xù)運(yùn)行 ,從而達(dá)到流量可調(diào)。 ⑵在噴淋塔內(nèi) ,通過噴淋層噴入從漿液槽輸送過來的脫硫液 ,與煙氣中的二氧化硫接觸發(fā)生反應(yīng) ,產(chǎn)生 Na2SO NaHSO3,均為可溶性鈉鹽 ,因此脫硫液進(jìn)行反應(yīng)后無結(jié)垢現(xiàn)象產(chǎn)生 ,脫硫后的鈉鹽溶液進(jìn)入中和池與加入的鈣基反應(yīng) ,達(dá)到鈉堿再生的目的 ,因此 ,最初加入的純堿可多次重復(fù)使用 ,直到系統(tǒng)自然損耗至脫硫漿液的 PH 值低于 8以后 ,再次補(bǔ)充純堿。實(shí)際損耗物是石灰。 ⑶中和反應(yīng)后的脫硫污泥 (CaSO CaSO3 混合固體 ),用污泥泵輸送到旁邊的沉淀池中沉積 ,定期將污泥排走即可。沉淀池中的上清液輸送到中和池中循環(huán)使用。 ⑷系統(tǒng)工藝水可考慮使用鍋爐沖渣水回用或廠用自來水 ,脫硫系統(tǒng)的用水經(jīng)過多次循環(huán)使用有一定的自然損耗 ,需要不斷的向系統(tǒng)中補(bǔ)水。補(bǔ)水靠除霧器清洗水即可 ,整個(gè)系統(tǒng)閉路循環(huán) ,無廢水排放 ,不會(huì)造成二次水污染問題。 ⑸脫硫漿液后處理系統(tǒng) :由渣漿泵從沉淀池底部抽取沉淀的漿液 ,送入板框壓濾機(jī) ,經(jīng)壓濾后的泥餅堆積到一定量后用汽車外運(yùn) ,濾液則流回沉淀池池中進(jìn)行循環(huán)利用。 系統(tǒng)工藝可參照下圖 : 雙堿法脫硫 工藝示意圖 脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 只采用一座脫硫塔 ,本方案中稱之為 1 脫硫塔。煙氣由引風(fēng)機(jī)尾部煙道引入新增的聯(lián)通煙道中 ,然后進(jìn)入 1 脫硫塔中 ,經(jīng)過脫硫的干凈煙氣再進(jìn)入磚混煙道中 ,最終排入煙囪 ,整個(gè)系統(tǒng)處于正壓運(yùn)行狀態(tài)。 脫硫塔布置在引風(fēng)機(jī)后面 ,整個(gè)系統(tǒng)為正壓運(yùn)行模式。本系統(tǒng)主體包括脫硫塔脫硫廢液和脫硫廢渣后處理系統(tǒng)。 洗滌塔采用空塔噴淋 ,有效減少運(yùn)行中結(jié)垢問題的的產(chǎn)生。 工藝計(jì)算 1. 脫硫液系統(tǒng)工藝計(jì)算 : A 噴淋裝置的工藝計(jì)算 噴淋層間的選取 噴淋層布置原 則 :噴淋空塔內(nèi)噴淋層的安裝應(yīng)使吸收塔橫斷面被噴淋液滴完全、均勻地覆蓋。最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)是層數(shù)和層間的垂直距離。這些參數(shù)涉及吸收塔的總高度 ,因而也是影響設(shè)備費(fèi)用的重要因素。典型的噴淋空塔設(shè)計(jì)3~5 個(gè)噴淋層。第一層必須布置在離煙氣進(jìn)口煙道上方足夠遠(yuǎn)的位置 ,使得噴淋漿液能夠接觸進(jìn)入的煙氣 ,且不會(huì)有過多漿噴入進(jìn)口煙道 ,距進(jìn)口煙道頂部的典型距離為 2~3 m。相鄰噴淋層的典型距離為 1~2 m。最上層與除霧器底部至少應(yīng)為 2 m。 本設(shè)計(jì)設(shè)置 5層噴淋層 ,每層間距 2m 噴嘴的選擇及參數(shù)計(jì)算 噴淋層噴嘴選擇與布置的一般 原則 : 選擇合適的噴嘴和對(duì)噴嘴進(jìn)行合理布置對(duì)于保證系統(tǒng)性能與運(yùn)行可靠性至關(guān)重要。進(jìn)行 WFGD 的噴嘴設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮如下問題 : 。 。 ,