石灰石湿法脱硫 石灰石脱硫
石灰石脱硫(湿式石灰石脱硫)
石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术特点:
1)高速气流的设计增强了物料输送能力 , 降低了系统成本 。标准设计烟气流速达到4.0米/秒
2)技术成熟可靠 , 湿法脱硫安装业绩大于55,000 MWe 。
3)最优塔尺寸 , 系统采用最优尺寸 , 平衡了SO2脱除和压降的关系 , 使基建投资和运行费用最低 。
4)吸收塔内液体再分配装置可有效避免烟气爬壁现象 , 提高经济性 , 降低能耗 。
从而实现:
◆脱硫效率高达95%以上 , 有利于区域和电厂的总量控制;
◆技术成熟 , 设备运行可靠性高(系统可用率98%以上);
◆单塔处理的烟气量大 , 脱除的SO2量大;
◆适用于任何含硫煤的烟气脱硫;
◆对锅炉负荷变化适应性强(30%-100% BMCR);
◆紧凑的设备布局减少了场地需求;
◆处理后的烟气含尘量大大降低;
◆吸收剂(石灰石)资源丰富 , 廉价易得;
◆脱硫副产物(石膏)便于综合利用 , 经济效益显著;
2.系统的基本工艺流程
石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺系统主要包括烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统和排放系统 。
锅炉烟气经静电除尘器除尘后 , 经增压风机和GGH(可选)冷却后进入吸收塔 。吸收塔内的烟气向上流动 , 被逆流向下流动的循环浆液洗涤 。通过设置在喷射混凝土层中的喷嘴将循环浆液注入吸收塔 , 以去除SO2、SO3、HCL和HF 。同时在“强制氧化工艺”的处理下 , 反应副产物被通入的空气体氧化成石膏(CaSO4 2H2O) , 消耗掉作为吸收剂的石灰石 。循环浆液由浆液循环泵向上输送到喷淋层 , 由喷嘴雾化 , 使气液充分接触 。每台泵通常与自己的喷层相连 , 即通常由一个单元组成 。
在吸收塔中 , 石灰石与二氧化硫反应生成石膏 , 这种石膏浆液通过石膏浆液泵排出 , 进入石膏脱水系统 。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和true 空皮带脱水机 。
净化后的烟气流经两级除雾器进行除雾 , 去除干净烟气中携带的浆状液滴 。同时 , 根据特定程序 , 不时用工艺水冲洗除雾器 。除雾器冲洗有两个目的 , 一是防止除雾器堵塞 , 二是同时利用冲洗水作为补充水 , 稳定吸收塔液位 。
在吸收塔出口 , 烟气一般被冷却到46-55℃左右 , 并被水蒸气饱和 。GGH用于将烟气加热到80℃以上 , 以提高烟气的提升高度和扩散能力 。
最后 , 洁净的烟气通过烟道进入烟囱 , 排入大气 。
3.脱硫过程中的主要反应
【石灰石湿法脱硫 石灰石脱硫】1) SO2+H2O → H2SO4吸收
2) CaCO3+H2SO4 → CaSO4+CO2+H2O中和
3)硫酸钙+1/2 O2 →硫酸钙氧化
4)硫酸钙+1/2H2O →硫酸钙3.1/2H2O结晶
5)硫酸钙+2h2o →硫酸钙2h2o结晶
6)硫酸钙+硫酸→碳酸氢钙pH值控制
同时 , 烟气中的HCL和HF与CaCO3反应生成CaCl2或CaF2 。吸收塔内的pH值通过注入石灰石浆液来调节和控制 , 一般pH值在5.5-6.2之间 。
4.主要工艺系统设备和功能
1)烟气系统
烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和烟气加热器(GGH) 。吸收塔入口烟道和出口至挡板的烟道 , 烟气温度低 , 水分高 , 容易腐蚀烟道 , 需要进行防腐处理 。
烟气挡板是脱硫装置进出运行的重要设备 , 分为FGD主烟气挡板和旁路烟气挡板 。前者安装在FGD系统的入口和出口 , 由双烟气挡板组成 。当主烟道关闭时 , 双烟气挡板与密封空气体相连 , 以确保FGD系统中的防腐衬里不被损坏 。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口 。FGD系统运行时 , 旁路烟道关闭 , 然后在烟道内通入密封空气 。旁路挡板设有快开机构 , 保证在FGD系统故障时 , 旁路烟道能快速打开 , 从而保证锅炉的正常运行 。
湿法脱硫后的烟气通常在46-55℃左右从吸收塔出来 , 含有饱和水蒸气、残余SO2、SO3、HCl、HF和NOX , 携带的SO42-和SO32-盐会冷凝 。如果不经处理直接排放 , 容易形成酸雾 , 影响烟气的提升高度和扩散 。因此 , 湿法FGD系统通常配备一套气-气换热器(GGH)烟气再热装置 。气-气换热器是一种蓄热式供热技术 , 通常称为GGH 。它利用未经脱硫的热烟气(一般为130 ~ 150℃)加热脱硫后的烟气 , 脱硫后的烟气一般被加热到80℃左右 , 然后排放 , 以防止低温湿烟气腐蚀烟道和烟囱内壁 , 增加烟气提升高度 。烟气再热器是湿法脱硫工艺中的重要设备 。由于热端烟气含硫量最高 , 温度较高 , 而冷端烟气温度较低 , 水分含量较高 , 所以气-气换热器的进出口必须采用耐腐蚀材料 , 如搪玻璃、封严钢等 , 传热区一般采用搪瓷钢 。
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