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干法烟气脱硫技术研讨及常见问题处理分析

2015-07-09 09:53
水墨黯月
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  在干法脱硫中,温度、流速、停留时间、Ca/S比、压力降、流场分布都是非常重要的参数。保证脱硫效率,温度控制是首要手段,压力降和Ca/S比是重要控制指标。运行中常见问题主要是脱硫效率低、脱硫塔湿壁和塌床,分析造成问题的原因并对症处理。

  一、技术原理

  吸收剂以干态进入吸收塔与烟气中的二氧化硫反应,脱硫终产物为“干态”为干法脱硫工艺。

  工艺流程示意图如下:

  烟气从脱硫塔底部侧向进入,经文丘里被加速,在文丘里上部渐扩段依次喷入吸收剂Ca(OH)2粉和雾化水,烟气被降温和增湿,水包Ca(OH)2粉液滴表面发生电离反应,生成Ca2+和OH-,起主要控制步骤的SO2由气膜向液膜扩散,SO2与H2O反应后电离生成H+和SO32-,SO32-和Ca2+反应生成CaSO3。主要传质、传热和化学反应如下:

  在反应过程中,颗粒之间相互碰撞和摩擦,其表面不断更新,烟气热量将塔内脱硫灰水分蒸发,终产物呈干态。经过布袋除尘器除下来的灰,大部分返回脱硫塔形成外循环,少部分终产物外排。塔内灰在塔顶部出口经槽形板分离器分离后落入塔内,形成内循环。

  循环流化床烟气脱硫的主要优点:(1)系统简单,系统设备少;(2)占地面积省,工程投资少,运行费用低;(3)系统无需防腐;(4)有效脱除SO3、几乎全部脱除HCl、和HF;(5)系统布置灵活,非常适合现有机组改造;(6)脱硫副产品为干态,有利于综合利用和处置,不会造成二次污染。

  主要缺点:

  (1)脱硫塔出口温度应严格控制在高于露点温度15—20℃以上运行。但是如果烟气出口温度低于65℃运行,稍有不慎会造成塔内壁结露、湿壁;

  (2)Ca/S比高,脱硫终产物中未反应的Ca(0H)2多;

  (3)系统阻力大;

  (4)流化床层压降运行不稳定会导致出口SO2浓度波动大,所以对操作人员素质要求高;

  (5)脱硫终产物综合利用受限;

  (6)反应速率慢。

  二、系统装置介绍

  吸收剂制备系统主要包括生石灰仓、消石灰仓、消化器及与之配套的布袋除尘器、称重螺旋和电动锁气给料机。在制备过程中,生石灰与水反应放出热量,将熟石灰中的水分蒸发,熟石灰变成粉末。

  喷粉增湿系统主要包括喷粉风机、工艺水泵、水箱和喷嘴,其作用是将烟气降温增湿,为反应提供水分。

  烟气系统主要包括烟道、电动挡板门、引风机,其作用将烟气接入和输送。

  净烟气再循环吸收系统主要包括再循环烟道和电动挡板门,其作用是维持床层流化速度,确保流化床层的稳定。

  输灰系统主要包括外排灰电动锁气给料机、输灰斜槽、流量控制阀、仓泵、加湿搅拌机等,其作用是为吸收塔提供稳定的外循环灰。

  电控系统主要包括电气柜、DCS或PLC控制柜、UPS、CEMS、电动执行机构、流量计和压力变送器等。作用是为装置提供动力和自动控制、检测报警等。

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