石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨[J].doc

石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨
田斌
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***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)(SO4),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。
解决办法
1)采用强制氧化工艺,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。
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%。
控制溶液的PH值,尤其避免运行中pH值的急剧变化。
吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。
向吸收液中加入添加剂如:镁离子、乙二酸。
适当