吸收塔浆液浓度对脱硫系统安全、经济运行的影响
- 格式:docx
- 大小:22.47 KB
- 文档页数:7
浆液品质及性能对湿法脱硫系统脱硫率影响武纪原【摘要】围绕如何确保火电站脱硫系统脱硫效率的问题,在介绍脱硫原理的基础上定性分析了系统中浆液参数对脱硫效率的影响,以及发生异常的主要处理措施,并有针对性地介绍了实际运行中应采取的预防措施.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】3页(P92-94)【关键词】湿法脱硫;浆液;品质【作者】武纪原【作者单位】江苏新海发电有限公司,江苏连云港222023【正文语种】中文【中图分类】X773某公司1号炉采用SG-3049/28.25-M548型锅炉,与其配套的烟气脱硫设备采用中环(中国)工程有限公司建设安装的石灰石-石膏湿法脱硫系统,脱硫吸收塔采用五层喷淋、三级除雾的逆流喷淋技术,配置5台浆液循环泵,3台氧化风机。
经过一段时间的运行,塔内浆液出现过吸收效率急剧下降的情况,影响了机组安全稳定运行。
脱硫系统脱硫率受许多因素影响,浆液品质及性能是最直接的影响因素,文中就影响浆液品质及性能的因子展开讨论,并对浆液品质异常的情况,提出相应处理和预防措施。
石灰石主要成分为CaCO3,将CaCO3含量≥90% (CaCO3粒度要求为通过325目标准筛达90%以上)的石灰石粉与水混合搅拌制成吸收烟气中SO2的浆液,浆液经浆液循环泵在吸收塔内循环,烟气中SO2从吸收塔喷淋区下部进入塔内,与均匀喷出的浆液逆流接触,同浆液中CaCO3反应生成CaCO3·1/2H2O,小颗粒状态转移至吸收塔中下部浆液中,利用氧化风机鼓入的氧气强制氧化成CaSO4·2H2O,它是石膏的主要成分。
当CaSO4·2H2O聚集并成长为大颗粒晶体,利用石膏排出泵将吸收塔下部结晶的石膏抽出,送往石膏旋流站,进行一级脱水的旋转分离。
细颗粒的浆液溢流返回吸收塔,而浓缩较粗颗粒的浆液送往真空皮带过滤机进行浆液脱水,形成石膏。
吸收塔中化学反应的主要方程式:1号锅炉脱硫系统如图1所示。
总第178期2019年第2期山西冶金SHANXI METALLURGYTotal178No.2,2019试(实)验研究D01:10.16525/l4-1167/tf.2019.02.10脱硫浆液品质对脱硫效果的影响因素研究薛龙,胡颖丽(陕钢集团汉中钢铁有限责任公司计量检验中心,陕西勉县724200)摘要:简述了湿石灰后一石膏湿法烟气脱硫工艺原理,分析了脱硫吸收塔浆液密度、氯离子含量、pH值等对烧结烟气脱硫效果及石膏話质的影响,比对实际监测数据,探讨吸收塔浆液各成分的影响机理,并提出吸收塔浆液岛质控制措施及脱硫工艺控制要求,为脱硫过程提供经验借鉴和科学指导。
关键词:烧结烟气脱硫脱硫浆液脱硫石膏中图分类号:X701文献标识码:A 文章编号:1672-1152(2019)02-0024-03目前,国内外已广泛应用的多种烟气脱硫技术中,石灰石一石膏湿法脱硫工艺由于具有技术成熟、应用范围广、运行成本低、脱硫效率高、副产品利用率高等优点,成为钢铁企业最主要的烟气脱硫技术。
石灰石一石膏湿法基本原理是将烧结净烟气引入脱硫吸收塔,烟气中二氧化硫与吸收塔浆液中的碳酸钙反应,再被富氧空气氧化,生成硫酸钙o石膏浆液经真空抽滤脱水,制成可利用的副产品石膏。
石膏浆液是由碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙、卤离子、杂质等所组成的混合液⑴。
其品质是脱硫工艺过程运行好坏的重要标志,是石膏能否脱水成为可利用副产品的前提。
良好的石膏浆液品质是脱硫过程持续稳定运行的保证。
因此,本文通过对脱硫浆液的相关成分进行了分析研究,针对不同影响因素及分析数据提出必要的控制建议措施。
1脱硫浆液密度影响机理及数据分析控制1.1浆液密度的影响机理脱硫浆液的密度是脱硫生产的重要指标,它影响脱硫石膏的生成及工艺过程操作、过程经济性的关键指标。
脱硫浆液密度随着与烟气中二氧化硫的反应、吸收而逐步升高。
1.1.1对脱硫过程影响的分析脱硫浆液密度过低时,烟气中的二氧化硫与浆液中碳酸钙反应不完全,浆液中CaSO4-2H,O的含量较低,CaCO3的相对含量升高,此时如果排出吸收塔,将导致石膏中CaCO3含量增高,硫酸钙含量降低,石膏品质降低;这既浪费了脱硫剂石灰石,也因收稿日期:2018-12-04第一作者简介:薛龙(1988—),男,大学本科,毕业于渭南师范学院•材料化学专业,助理工程师,现从事分析检测工作。
浅析影响脱硫效率的因素近年来,大气质量变差,随着人们对良好环境的渴望,国家对环保的要求越来越严格。
许多火电厂已建和正建脱硫装置(FGD),进一步净化烟气,使其达到排放标准。
国内大部分采用了石灰石-石膏湿法脱硫。
对2×50MW机组烟气脱硫(FGD)装置脱硫效率的几项参数进行研究分析,查找出影响土力学的几个主要因素,并提出解决措施,使之达到最优的脱硫效率。
石灰石-石膏湿法脱硫的基本原理:烟气经过电除尘后由增压风机送入吸收塔内。
烟气中的SO2与吸收塔喷淋层喷下的石灰石浆液发生反应生成HSO3-,反应如下:SO2+H2O→H2SO3,H2SO3→H++HSO3-。
其中部分HSO3-在喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化,反应如下:HSO3- +1O2→HSO4-,HSO4-→H++SO42-。
吸收塔内浆液被2引入吸收塔内中和氢离子,使浆液保持一定的PH值。
中和后的浆液在吸收塔内循环。
反应如下:Ca2++CO32-+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2↑,2H++CO32-→H2O+CO2↑。
脱硫后的烟气经吸收塔顶部的除雾器去除水分后,被净化的烟气经烟囱排向大气中,生成的石膏副产品留作他用。
从此可以看出,浆液的PH值、烟气的性质、吸收剂的质量、液气比、等是影响脱硫效率的主要因素。
○1吸收塔浆液的PH值。
PH值是影响脱硫效率、脱硫产物成分的关键参数。
PH值太高,说明脱硫剂用量大于反应所需量,造成脱硫剂的利用率降低。
当PH值>6时,虽然SO2的吸收好,但是Ca2+浓度减小,影响Ca2+析出,同时也容易使设备堵塞和结垢。
而PH值太低,则影响脱硫效率,不能使烟气中SO2的含量达到预期的效果。
当PH值<4时,几乎就不吸收SO2。
所以必须在运行中监测好PH值,及时加减脱硫剂,保证脱硫效率的同时,也提高脱硫剂的利用率和脱硫产物的品质。
一般PH值控制在5~6之间。
氯离子浓度对湿法烟气脱硫系统的影响一、吸收塔浆液中氯离子的来源1、石灰石-石膏湿法脱硫系统氯化物主要来源于脱硫吸收剂、补充水及煤。
一般石灰石中氯离子含量为0.01%左右,我国煤中氯含量一般在0.1%左右,少数煤中氯含量为0.2%-0.35,部分高灰分煤中氯含量可达0.4%,氯在煤中主要以无机物形态存在,如氯化钙、氯化钾、氯化镁等。
因此,使用的脱硫剂和燃煤成为浆液中Cl-最终富集的主要因素。
2、使用冷却塔循环水排污水作为脱硫工艺水源,水中氯离子含量在550mg/l左右,这对浆液中Cl-的富集有一定的作用。
3、静电除尘器运行工况不佳,吸收塔入口粉尘颗粒增多,将会使灰中大量的氯化物被溶解到浆液中,形成浆液中Cl-的富集。
4、大量使用回流水,脱硫废水系统不能严格按照设计和生产要求足量排放系统产生的废水,导致浆液系统中Cl-的富集。
二、氯离子的影响吸收塔中的氯离子经石膏排出泵输送至石膏脱水系统,其中一部分达到石膏品质要求输送厂外,另一部分经一级、二级旋流器分离后进人废水处理系统进行处理,达标后排放。
因氯离子存在于湿法烟气脱硫工艺的吸收塔和石膏脱水系统中,不可避免对其产生一定的影响。
1、氯离子对不锈钢造成腐蚀FGD系统中与浆液接触的设备及钢材大多采用不锈钢(如吸收塔搅拌器、浆液循环泵叶轮、氧化风管等)。
由于FGD系统中通常为酸性环境,正常运行状况下pH值为5.0—5.8左右。
通过原烟气携带来的HCl气体在吸收塔中反应吸收,造成浆液中的氯离子含量不断增加,使设备腐蚀环境更加恶化,从而导致金属发生多种腐蚀类型,如一般化学腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。
尤其是在pH偏低的环境下,不锈钢对氯离子将会更加敏感,最常见的腐蚀类型为点蚀。
氯离子对不锈钢的点蚀经常引起设备穿孔。
不锈钢耐腐蚀的原理是由于在不锈钢表面生成了一层极薄的、粘着性好、半透明的钝化膜(氧化铬薄膜)。
正常情况下钝化膜遭到破坏时,不锈钢中的铬与氧会发生化学反应重新生成钝化膜,隔绝不锈钢与腐蚀介质,同时,机械损伤也会很快再生成一层钝化膜,从而对不锈钢起到保护作用。
脱硫除尘专业经济运行管理技术措施除灰专业1、环境温度高于-10℃时,停运渣仓汽暖。
2、根据电除尘灰斗温度及燃煤灰分,合理调整输灰系统仓泵装料时间及循环周期,以降低除灰空压机电耗。
3、定期检查更换飞灰输送系统配气孔板,以降低除灰空压机电耗。
4、定期与环保部门核对脱硫粉尘仪显示数据,以开展静电除尘器优化运行。
5、春、夏、秋季停运1、2级静电除尘器灰斗电加热。
6、入炉煤灰分大于35%,则1、2、4级电场采取“模式3”,三级电场采取“模式6”运行方式,以保证脱硫系统入口含尘量满足要求;如入炉煤灰分低于35%,则1、2、3、4级电场采取“模式6”运行方式。
7、除灰与仪用空压机优化运行7.1如锅炉负荷与天然煤量对应关系为5.0-5.5T/T天然煤量T(对应燃煤灰分应≤35%),如输灰压力最高值≤200kpa左右,且输灰波形正常,料位正常则采取以下优化运行方式。
单机组运行方式:除灰空压机6号具备运行条件:除灰空压机运行6号、1-3号中的一台,6号除灰空压机经4、5号冷干机与联络管道接带除灰和仪用压缩空气系统。
仪用空压机可以安排1-2台转检修。
除灰空压机6号不具备运行条件:1-5号中的两台,仪用空压机可以安排1台转检修。
双机组运行方式:除灰空压机6号具备运行条件:除灰空压机运行6号、1-3号中的两台,6号除灰空压机经4、5号冷干机与联络管道接带除灰和仪用压缩空气系统。
仪用空压机全部安排运行或热备。
除灰空压机6号不具备运行条件:1-5号中的三台,仪用空压机全部安排运行或热备,根据管网压力加卸载。
7.2如锅炉负荷与天然煤量对应关系>5.0-5.5T/T天然煤量T(对应燃煤灰分应>35%),如输灰压力最高值≤200kpa左右,且输灰波形正常,料位正常则采取以下优化运行方式。
单机组运行方式:除灰空压机6号具备运行条件:除灰空压机运行6号、1-3号中的两台,6号除灰空压机经4、5号冷干机与联络管道接带除灰和仪用压缩空气系统。
脱硫吸收塔浆池液位对循环泵流量及喷淋层喷嘴的影响摘要:在采用石灰石-石膏湿法脱硫的项目中,吸收塔浆池液位的高低关系到浆液循环泵出口压头,进一步影响喷淋层喷嘴的工作压力、石膏停留结晶时间和氧化风的利用率。
本文分析了吸收塔液位变化对循环泵流量和喷嘴压力的影响,为脱硫系统的性能诊断提供理论依据。
关键词:脱硫;浆池液位;循环泵;喷嘴;影响引言在湿法脱硫系统中,吸收塔浆池液位是一个关键参数,在运行过程中,如果浓度超标、石膏脱水困控制不好浆池的液位,将会导致吸收性能下降,出口SO2难等问题。
特别对于目前的超低排放项目,浆池液位对脱硫效率的影响格外显著。
浆液循环泵在计算扬程时已考虑喷淋层安装高度和吸收塔浆池液位的高差,如果吸收塔液位与设计液位不一致,循环泵扬程发生变化,将导致循环泵流量也变化,从而影响喷淋层喷嘴的入口流量和压力,最终影响脱硫效率。
本文对吸收塔浆池液位的变化如何影响循环泵流量和喷嘴压力进行了分析。
1脱硫浆液循环泵运行原理吸收塔浆池中的石灰石/石膏浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴,产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。
与烟气接触发生化学反应后吸收烟气中的SO,进而实现烟气脱硫。
典型的湿法脱硫浆液循环系统流程如下:2图1 脱硫浆液循环系统流程图中△H为吸收塔喷淋层与吸收塔浆池设计液位之间的高差,即静压差。
循环泵扬程的计算公式为[1]:(1)式中:H:循环泵扬程,m;△H:喷淋层吸收塔液位高差,m;:管道阻力损失,m;HfP:喷嘴入口压力,kPa;1ρ:浆液密度,kg/m3;g:重力加速度,m/s2。
从公式(1)可以看出,在喷淋层高度一定时,吸收塔浆池液位越低,循环泵所需扬程越高,循环泵的扬程与吸收塔液位成反比关系。
2吸收塔浆池液位对循环泵流量的影响典型的流体管路阻力分布图如图2:图2管路系统阻力分布图管路特性方程为[1]:Hp =Hnet+k1Q2 (2)式中:Hp:管路总阻力,m;Hnet:管路净扬程(静压头),m;k1:系数;Q:管路中流体流量,m3/h。
火电厂烟气脱硫装置的安全、经济运行孙旭峰倪迎春彭海(江苏利港电力有限公司,江苏省江阴市 214444)摘要:国内火电大机组大部分均采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(FGD),随着环保考核力度的加大,如何确保FGD的安全运行,提高FGD的投运率已成为各电厂关注的焦点,而由于烟气系统异常引起原烟气压力大幅波动,从而影响锅炉的安全运行;而吸收塔浆液起泡引起浆液大量溢流、石灰石和石膏浆液管道频繁发生堵塞、石膏二级脱水系统异常等对FGD 的运行也会产生很大的影响。
本文结合江苏利港电厂四套脱硫装置的实际运行经验,分析了影响FGD安全运行的的主要因素,并提出如何在确保安全运行的基础上做到经济运行。
关键词:湿法脱硫安全运行经济运行目前,烟气脱硫装置已成为火力发电厂除锅炉、汽轮机、发电机外的第四大主机,其安全运行主要包含二个方面:FGD投入后对锅炉安全运行的影响以及FGD本身的安全运行影响;而经济运行主要是考虑在满足环保要求的前提下尽量降低FGD的运行费用,为全厂的节能降耗工作做出贡献。
1、FGD烟气系统异常对锅炉运行的影响烟气系统是FGD装置与锅炉的连接枢纽,一旦烟气系统发生故障,势必对锅炉运行产生影响,烟气系统中最重要的两个设备是旁路挡板和增压风机,下面分别阐述影响其安全运行的主要因素。
1.1旁路挡板旁路挡板大多采用气动执行机构,必需设计能承受各种工况下烟气的温度和压力,并且不会有变形或泄露,一旦旁路挡板有变形或卡涩现象,那么当FGD保护动作必须快开旁路挡板而挡板无法在规定时间内打开时,必然会引起炉膛压力大幅波动,严重时还会引起锅炉MFT保护动作。
为预防挡板变形或卡涩,挡板密封风和加热装置正常时应该投运,在日常运行中,还应该定期(10~15天)对旁路挡板进行快开试验,必须保证旁路挡板在有快开请求时能够快速开启,另外利用机组检修的机会应及时对烟道中的积灰进行清理。
在环保要求日益严格的今天,旁路挡板都要求关闭运行,而当FGD发生故障时必须要求其快速打开,其连锁保护的设计要合理,同时为确保安全,必需能做到在三断(断气、断电、断控制信号)时能够快速开启。
浅析影响脱硫效率的因素近年来,大气质量变差,随着人们对良好环境的渴望,国家对环保的要求越来越严格。
许多火电厂已建和正建脱硫装置(FGD),进一步净化烟气,使其达到排放标准。
国内大部分采用了石灰石-石膏湿法脱硫。
对2×50MW机组烟气脱硫(FGD)装置脱硫效率的几项参数进行研究分析,查找出影响土力学的几个主要因素,并提出解决措施,使之达到最优的脱硫效率。
石灰石-石膏湿法脱硫的基本原理:烟气经过电除尘后由增压风机送入吸收塔内。
烟气中的SO2与吸收塔喷淋层喷下的石灰石浆液发生反应生成HSO3-,反应如下:SO2+H2O→H2SO3,H2SO3→H++HSO3-。
其中部分HSO3-在喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化,反应如下:HSO3- +1O2→HSO4-,HSO4-→H++SO42-。
吸收塔内浆液被2引入吸收塔内中和氢离子,使浆液保持一定的PH值。
中和后的浆液在吸收塔内循环。
反应如下:Ca2++CO32-+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2↑,2H++CO32-→H2O+CO2↑。
脱硫后的烟气经吸收塔顶部的除雾器去除水分后,被净化的烟气经烟囱排向大气中,生成的石膏副产品留作他用。
从此可以看出,浆液的PH值、烟气的性质、吸收剂的质量、液气比、等是影响脱硫效率的主要因素。
○1吸收塔浆液的PH值。
PH值是影响脱硫效率、脱硫产物成分的关键参数。
PH值太高,说明脱硫剂用量大于反应所需量,造成脱硫剂的利用率降低。
当PH值>6时,虽然SO2的吸收好,但是Ca2+浓度减小,影响Ca2+析出,同时也容易使设备堵塞和结垢。
而PH值太低,则影响脱硫效率,不能使烟气中SO2的含量达到预期的效果。
当PH值<4时,几乎就不吸收SO2。
所以必须在运行中监测好PH值,及时加减脱硫剂,保证脱硫效率的同时,也提高脱硫剂的利用率和脱硫产物的品质。
一般PH值控制在5~6之间。
脱硫吸收塔pH值对脱硫过程的影响摘要:在湿法脱硫中,吸收塔内pH值对脱硫的反应过程及脱硫效率都有很大的影响。
保持较低的pH值时,有利于石灰石的溶解,使浆液中的石灰石得以充分利用,减少了石灰石耗量,有助于提高氧化空气利用率,有利于提高石膏质量;保持较高的pH值时,有利于SO2的吸收,能有效提高SO2脱除效率。
关键词:pH值;脱硫效率;结垢;腐蚀;石灰石品质前言吸收塔pH值到4时,对于S02的吸收能力就几乎丧失了。
除此之外,pH值对石灰石、CaS04•2H20和CaS03•1/2H20的溶解度也有着比较重要的影响。
当浆液的pH值升高后,CaS03的溶解度就会呈现比较明显的下降,但CaS04的溶解度受pH值升高的影响不是很明显。
这样以来,随着浆液不断吸收S02,溶液的pH值就会逐渐降低,而溶液中CaS03的量就会不断增加,这种增加的CaS03就会在石灰石颗粒的表而形成一层液膜,在液膜的内部,CaS03会发生一定程度的溶解,这时pH值就会逐渐上升,从化学的析出原理可以知道,一种溶液的溶质浓度饱和后,其溶质就会析出,具体来说,由于溶解度不断升高,会使液膜中CaC03的浓度达到饱和状态,根据析出原理,溶质CaCO3在溶液饱和后就会析出,在实际工业生产中析出的CaC03可以正好将裸露的石灰石颗粒加以覆溢,经过这种有效的覆盖,增加了石灰石颗粒的钝化程度,好像在石灰石表面覆盖的一层保护膜,它对CaCO3的继续溶解起到十分关键的阻止作用。
基于pH值有如此重要影响,所以在实际生产作业过程中,要尽可能选择合适的pH值,根据不断积累的经验来看,吸收塔的浆液pH值选择在4.8-5.8之间是比较合适的。
1 脱硫反应过程的双模理论湿法脱硫工艺主要采用石灰石作为脱硫吸收剂,CaCO3经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气逆流接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙发生化学反应,二氧化硫从烟气中去除,反应产物被鼓入的空气氧化,最终产物为石膏。
电厂烟气脱硫吸收塔浆液氯离子浓度异常分析及调控措施摘要:火力发电厂为了实现环保达标排放,烟气脱硫一般采用石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫技术,一般由吸收剂制备系统、烟气吸收及氧化系统、脱硫副产物处置系统、脱硫废水处理系统、烟气系统、自控和在线监测系统等组成。
锅炉烟气经进口挡板门进入脱硫增压风机,通过烟气换热器后进入吸收塔,洗涤脱硫后的烟气经除雾器除去带出的小液滴,再通过烟气换热器从烟囱排放。
脱硫副产物经过旋流器、真空皮带脱水机脱水成为脱水石膏。
吸收塔的浆液品质是保证脱硫效果最主要因素,吸收塔内浆液氯离子含量增大时,将会对脱硫系统运行产生很大影响,一方面会导致吸收塔内浆液品质恶化,严重时浆液会超泡溢流,影响脱硫效率;另一方面浆液氯离子增大,会造成吸收塔内部设备的腐蚀,对设备造成损坏。
所以脱硫浆液氯离子增大时,及时防止吸收塔浆液中氯离子浓度高的措施。
关键词:浆液;氯离子;措施随着我国环保法律法规的日益健全,以及对环保工作的普遍重视,烟气脱硫的应用进展迅速,火电企业多数已装设或正在增设烟气脱硫装置,为缓解日益严重的酸雨问题做出了贡献。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺是一个气液化学吸收工艺,其原理是利用石灰石作吸收剂与烟气中的 SO2发生化学反应,反应生成的亚硫酸钙被氧化空气氧化并结晶后生成CaSO4·2H2O,经脱水后得到脱硫副产品石膏,从而达到脱除烟气中 SO2的目的。
脱硫系统工况复杂,系统内冷热交替,酸碱交融,气液固三相传质剧烈,若要维持脱硫系统稳健运行,需要脱硫系统内各物种各司其职,有机配合。
运行发现,脱硫浆液中氯离子很容易富集,不仅会增加产生石膏的含氯量,影响脱硫石膏品质,还会干扰脱硫塔内的主要反应,造成反应紊乱,脱硫率下降,严重时还会造成设备腐蚀、浆液起泡等问题,使脱硫运行经济性大幅降低。
目前,国内学者针对浆液氯离子的研究主要停留在氯离子对脱硫系统的影响分析上。
一、吸收塔浆液中氯离子的来源吸收塔浆液中氯离子来源主要有吸收剂石灰石、工艺水及燃煤烟尘。
几种密度计在湿法脱硫系统的应用和常见问题分析摘要:本文主要介绍了某电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统密度计的应用和常见问题,通过对比不同密度计的缺点和优点,提出改进建议。
并针对在使用过程中常见的问题,提出解决方法。
关键词:脱硫浆液;密度计引言电厂湿法烟气脱硫系统的运行中,需要对吸收塔内浆液密度、石灰石浆液箱密度、粉仓浆液箱密度和湿磨循环泵中间管道密度进行测量。
浆液密度影响脱硫设备的结垢、管道设备磨损,影响吸收塔石灰石浆液的补给。
浆液密度测量的准确性,对脱硫系统运行的安全性占据十分重要的位置。
1.核密度计1.1核密度测量原理核密度计利用能量衰减法对密度进行测量核密度计放射源通常为同位素铯或钴,核密度计将检测到的射线能量变化电量转化为4-20mA电流信号,输出到计算机,作为密度显示。
核密度计能够提供高精度的密度测量,并能迅速反应被测密度的变化。
实际测量精度可达到±0.1kg/m³。
1.2核密度计优缺点优点:测量精度高,相应速度快,非接触式测量,适用寿命长。
缺点:由于核密度计采用同位素放射源,使用单位需要得到政府主管部门的使用许可。
办理《辐射安全许可证》,同时对维护人员要求非常高,必须经过培训和考试;另外当管道出现结垢和堵塞,将会发出错误信号。
1.3核密度计在某电厂湿法脱硫系统中的应用1.3.1核密度计在吸收塔浆液测量的应用吸收塔排出浆液的浓度由核密度计测定。
该仪表安装在吸收塔石膏排出泵至脱水系统的排放母管上。
密度信号可通过开启或关闭石膏旋流器给料阀向脱水系统供应石膏浆液来控制吸收塔反应池内浆液的含固量。
浆液浓度达到“高”值时,打开石膏旋流器给料阀。
浆液密度达到“低”值时,则关闭石膏旋流器给料阀,此时所有的浆液会返回到吸收塔。
吸收塔浆液浓度应控制在11wt%-17wt%范围之内。
1.3.2吸收塔密度过高对脱硫系统的影响石膏过饱和会在吸收塔内生长针状石膏,形成结垢和堵塞,人工难以清理。
吸收塔密度应维持在10-17%,不能超过20%,否则会在吸收塔内壁设备,喷淋层等生长出硬垢。
浅析脱硫吸收塔系统运行过程中出现问题及解决措施发布时间:2021-09-29T02:40:52.004Z 来源:《中国电业》2021年15期作者:范亚光[导读] 针对国家电投新疆能源化工五彩湾发电公2×660MW机组烟气脱硫工程范亚光国家电投新疆能源化工五彩湾发电公司新疆 831700摘要:针对国家电投新疆能源化工五彩湾发电公2×660MW机组烟气脱硫工程,介绍了脱硫吸收塔系统结构及作用,就脱硫吸收塔系统运行过程中出现的吸收塔内PH 值、密度值对吸收反应的影响,吸收塔喷淋层断裂,吸收塔塔内结垢等问题进行详细分析,并提出了相应的解决措施。
关键词:脱硫吸收塔;运行过程;问题;解决措施1.简介国家电投新疆能源化工集团五彩湾有限责任公司1、2号机组工程2×660MW机组烟气脱硫工程,采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,脱硫工艺主要由烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液供应系统、石膏脱水及储存系统、公用系统(包括工艺水系统、压缩空气系统)、浆液排放及收集系统、废水处理系统等组成。
吸收塔系统包括:吸收塔、浆液循环泵、吸收塔搅拌器、除雾器、氧化空气管、喷淋母管、pH计、密度计等。
吸收塔系统主要流程时:石灰石浆液供给泵→吸收塔循环池→浆液循环泵→喷淋层,脱硫吸收塔主要脱硫原理为:;除了二氧化硫之外,吸收塔也从烟气中脱除氯化氢和氟化氢。
碳酸钙与这些物质发生反应生成溶解盐。
2.脱硫吸收塔系统运行过程中出现的问题2.1 吸收塔内PH 值、密度值对吸收反应的影响在吸收塔运行中浆液PH 值、密度值控制不当均会影响吸收反应,因为塔内浆液PH过高不仅抑制石灰石的溶解,还导致吸收塔内氧化效果变差,导致塔内产生大量的亚硫酸钙,使二氧化硫吸收能力下降,吸收塔内大量结垢。
浆液PH过低,利于石灰石的溶解,不利于二氧化硫的的吸收,浆液PH值过低,还会导致塔内腐蚀增加,系统维护成本变高。
浆液密度低时,硫酸钙含量低,而碳酸钙的相对含量会较大,但碳酸钙实际浓大,此时浆液并不一定已具备大量吸收二氧化硫的能力;浆液密度高时,硫酸钙含量已过量,过量硫酸钙不仅会抑制二氧化硫的溶解,还会导致浆液吸收二氧化硫的能力下降,而且还会降低碳酸钙的溶解,浆液吸收二氧化硫的能力下降,致使出口二氧化硫的排放超标。
石灰石浆液细度对脱硫系统的影响本文探讨脱硫系统中,如何提高石灰石浆液细度品质,提高系统安全、环保、经济的运行方式,总结经验。
1工艺概述1.1目前火力发电机组烟气脱硫大多为石灰石-石膏湿法脱硫工艺。
脱硫装置脱硫剂为石灰石(CaCO3)与水配制的浓度为30%的悬浮浆液,其原理是将烟气引入吸收塔内,使烟气中的二氧化硫与石灰石浆液充分接触并发生化学反应,生成半水亚硫酸钙,再经过与强制氧化空气的反应生成二水硫酸钙,后经过石膏浆液旋流器的分离和真空脱水系统的脱水生成副产品石膏,从而脱去烟气中的二氧化硫。
石灰石块由自卸卡车运至厂内,卸入卸料斗,料斗上部设有防止大粒径石灰石进入的振动钢蓖,下部设有振动输送机。
斗式提升机将石灰石输送到储仓的埋刮板输送机。
一个石灰石储仓出料口对应一套磨机系统。
出料口设有电磁振动给料机和称重式皮带输送机,称重皮带机进行称重后进入湿式球磨机,湿式球磨机制成浓度20%-30%的石灰石浆液,然后根据吸收塔浆液pH值的需要由石灰石浆液泵送至吸收塔浆液池进行反应。
1.2湿式球磨机工作原理湿式球磨机是低速圆筒形磨机,钢球和石灰石通过旋转的筒体在回转时受磨擦力和离心力作用被提升条带到一定高度后由于重力作用,便产生抛落,石灰石在冲击和研磨作用下被粉碎。
石灰石在湿式球磨机中被磨成浆液并自流至循环箱,然后再由球磨机循环泵打至石灰石浆液旋流器。
旋流器底流再循环至湿式球磨机入口,进入球磨机内重磨;而溢流则自流入石灰石浆液箱中,最终湿式球磨机制成浓度20%-30%的石灰石浆液,由石灰石浆液泵送至吸收塔浆液池。
1.3石灰石旋流器工作原理石膏旋流器是一种分离分级的设备,利用离心沉降原理。
旋流器自身无动力装置,悬浮液经一定压力作用下液体以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后,产生强烈的旋转涡流,内部涡流持续运动。
由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差,其受到离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同,受离心沉降作用,大部分粗颗粒经旋流器底流口排出,而大部分细颗粒由溢流管排出,从而达到分离分级目的。
火电厂脱硫系统吸收塔浆液品质恶化的原因分析及对策发布时间:2021-11-10T05:53:54.574Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第14期作者:鲁英林程世军张续怀[导读] 火电厂脱硫吸收塔浆液品质关乎整个脱硫装置的安全运行,针对吸收塔浆恶化的事件,分析了其原因并采取相应的运行措施,确保了脱硫系统的安全运行,对火电厂脱硫系统相似情况处理有借鉴意义。
华能沁北发电有限责任公司河南济源 459000摘要:火电厂脱硫吸收塔浆液品质关乎整个脱硫装置的安全运行,针对吸收塔浆恶化的事件,分析了其原因并采取相应的运行措施,确保了脱硫系统的安全运行,对火电厂脱硫系统相似情况处理有借鉴意义。
关键词:脱硫吸收塔;浆液恶化;原因分析;对策引言火电厂烟气脱硫系统的运行调整,是为了确保吸收塔的运行参数在正常范围内,降低物质消耗,使脱硫效率大于95%,二氧化硫等污染物达到环保排放要求,保证机组和脱硫系统安全运行,在机组冷态启动和低负荷投油稳燃阶段,吸收塔品质恶化的几率增大,不但影响脱硫系统的安全稳定运行,还威胁到整个机组的安全经济运行。
针对锅炉烟气脱硫浆液品质急剧恶化,脱硫效率大幅下降,SO2排放浓度超标的环保事件发生和处理过程,综合分析了事件的直接原因和间接原因,采取相应的改进和措施,既考虑现实,又兼顾长远,综合排查和治理,使脱硫系统达到安全,稳定运行的目的。
1.吸收塔浆液品质恶化时会出现以下现象:1.1当脱硫入口SO2总量不变的情况下,脱硫效率下降,增加石灰石浆液供应量,而pH值几乎不升反降;1.2石膏呈泥状,脱水困难,含水率大于10%;1.3石膏品质变差,颜色发黑;1.4吸收塔溢流口常出现起泡现象,泡沫发黑;1.5浆液成分亚硫酸根离子、氟离子、铝离子含量偏高;1.6严重时造成SO2排放超标。
当出现以上现象时,综合判断浆液品质已经恶化,应及时分析原因,采取应对措施。
2.引起吸收塔浆液品质恶化的主要原因分析:2.1脱硫进口SO2浓度突变及石灰石品质差容易引起石灰石盲区;2.2吸收塔浆液密度较高没有及时外排,浆液中的CaSO4?2H2O饱和会抑制CaCO3溶解反应;2.3电除尘后烟尘含量高或重金属成分高,在吸收塔浆液内形成一个稳定的化合物,附着在石灰石颗粒表面,影响石灰石颗粒的溶解反应;2.4氧化不充分引起亚硫酸盐致盲;2.5工艺水水质差,系统中的氯离子浓度高,石膏脱水困难,含水量增加;2.6氟离子超标:浆液中的三价铝和氟离子反应生成AlF3和其他物质的络合物,呈粘性的絮凝状态,附着于石灰石表面,也会封闭石灰石颗粒表面,阻止其溶解。
关于燃煤机组脱硫系统快速降低吸收塔浆液氯离子浓度的探讨摘要:石灰石-石膏湿法脱硫系统中,氯离子浓度偏高是其常见问题。
脱硫系统可通过投运废水系统降低浆液中氯离子含量,但进入冬季,电厂废水系统排放受限会直接影响脱硫石膏浆液氯离子指标控制。
本文论述了脱硫吸收塔浆液氯离子浓度高对脱硫装置的影响,且通过投运废水系统无法达到快速降低氯离子浓度的目的,通过对石膏浆液全过程系统的氯离子浓度进行化验比对分析,发现汽水分离器滤液水中氯离子浓度在整个系统中含量最高且水质较好,利于改造效果。
最终经过充分论证在汽水分离器底部加装管道至澄清池,经过沉淀后,清水排至出水箱,底部沉淀的石膏经过污泥泵输送至皮带机进行脱水处理。
通过系统改造,快速降低了吸收塔浆液氯离子浓度,从而解决废水系统排放受限对吸收塔浆液氯离子产生的影响。
关键词:脱硫装置氯离子废水系统汽水分离器滤液水1.脱硫装置氯离子浓度高的影响1.1 强烈的腐蚀性,加剧吸收塔内金属件的腐蚀浆液中氯离子浓度升高会加剧吸收塔内金属件的腐蚀,从而造成设备腐蚀严重、使用寿命缩短等问题,如吸收塔搅拌器和浆液循环泵的叶轮等主要设备。
氯离子对不锈钢的腐蚀主要有两方面:一是破坏钝化膜;二是降低pH值。
在pH偏低时,不锈钢对氯离子将会更加敏感,其常见的腐蚀类型为点蚀。
另外氯离子又是引起金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因。
当氯离子含量达20000mg/L时,大多数不锈钢已腐蚀严重,要选用氯丁基橡胶、玻璃鳞片衬里或其它耐腐蚀材料。
现场多数不锈钢材质为316L不锈钢,其要求氯离子浓度<1000mg/L。
1.2 抑制吸收塔内的化学反应,增加厂用电和降低脱硫效率,同时使得吸收塔浆液起泡严重在湿法脱硫系统吸收塔浆液中,氯化物多以CaCl2的形式存在,且氯离子较强的配位能力,在高浓度下会迅速与烟尘中的Al、Fe 和Zn 等金属离子配位形成络合物,将Ca或CaCO3颗粒包裹起来使其化学活性降低,浆液的利用率下降,最终导致吸收塔浆液内的CaCO3过剩,但pH 值却无法上升,脱硫效率降低。
烟气脱硫吸收塔性能分析与改进烟气脱硫吸收塔是一种应用广泛的环保设备,主要用于对烟气中的硫化物进行去除。
然而,该设备的性能受到多种因素的影响,因此需要进行分析和改进,以提高其效率和经济性。
一、烟气脱硫吸收塔的基本原理烟气脱硫吸收塔基本原理是利用氢氧化钙、氢氧化钠等碱性物质与二氧化硫进行反应,生成硫酸盐或硫酸,从而达到脱硫的目的。
在这个过程中,烟气先进入吸收塔的底部,在碱性溶液中与二氧化硫进行反应,反应后的残余烟气上升至塔顶,通过塔顶精馏器后被排放。
二、影响烟气脱硫吸收塔性能的因素1. 烟气温度和湿度烟气温度和湿度直接影响烟气中的硫化物浓度。
当空气温度和湿度升高时,烟气中的硫化物浓度也会升高,从而降低吸收塔的脱硫效率。
因此,在设计和操作吸收塔时需要注意控制烟气温度和湿度。
2. 行程时间和液气比吸收塔的脱硫效果与烟气在塔内停留时间有关,行程时间越长,脱硫效率越高。
此外,液气比也是影响脱硫效果的因素之一。
较高的液气比能够提高吸收液的接触率和反应速率,从而提高脱硫效率。
3. 碱性液体配比和浓度碱性液体在脱硫过程中起到重要作用,因此液体配比和浓度会影响脱硫效率。
一般情况下,碱性液体的浓度越高,脱硫效率也越高。
但是,如果浓度过高,会影响液气接触和反应速率,导致脱硫效率反而下降。
因此,在设备设计和操作中需要注意控制碱性液体的配比和浓度。
三、烟气脱硫吸收塔的改进1. 采用新型填料和填料结构填料是吸收塔的关键组成部分之一,它的性能和结构对脱硫效率有着至关重要的影响。
近年来,一些新型填料和填料结构被广泛应用于烟气脱硫吸收塔中,例如环形填料、立体交错填料等。
这些填料具有更高的比表面积和更好的湿润性,能够有效提高液气接触效率和脱硫效率。
2. 优化吸收液配比和浓度优化吸收液配比和浓度是提高烟气脱硫吸收塔效率的重要途径之一。
一般情况下,提高吸收液的浓度能够有效提高脱硫效率。
但是,需要针对具体的应用情况进行优化,确保碱性液体的浓度不会过高,导致反应速率下降。
吸收塔浆液浓度对脱硫系统安全、经济运行的影响
1 吸收塔浆液浓度高容易引起石膏结垢
吸收塔浆液浓度一般按设计控制在20-25%左右,但是现场由于种种原因控制不到位,如:石膏排出泵故障、石膏旋流站故障、真空皮带脱水系统故障、水平衡控制不好、石膏品质较差难以脱水等种种原因造成石膏排出困难,因而吸收塔浆液浓度升高,有的吸收塔浆液浓度甚至高达50%以上。
还有的电厂吸收塔浆液密度计频繁损坏或堵塞,造成运行过程中无法准确观测浆液密度,从而无法准确的进行石膏排出,也会造成吸收塔浆液浓度升高。
吸收塔浆液浓度升高后会给脱硫系统带来一系列的影响,下面简单的进行分析。
溶解是指溶液中的固体离解成离子的过程,沉淀是指溶液中的离子结合成固体的过程。
一种物质在浆液中是溶解还是沉淀取决于溶液中该种物质的离子组分及离子组分浓度。
例如对于石膏来说,其沉淀速率的快慢受如下因素影响:
Rg = kaCV (RSG - 1)
其中:Rg :石膏沉淀速率
K:速率常数
a: 每单位重量石膏的活性表面积
C: 石膏固体的浓度
V: 反应槽体积
RSG: 石膏相对饱和度
从石膏沉淀速率来看,石膏浓度直接与沉淀速率成正比,但石膏能不能沉淀,还取决于石膏的相对饱和度RSG。
当吸收塔的石膏浆液中的CaSO4·2H2O 过饱和度大于1 时,石膏就开始沉淀,但此时沉淀优先在自己的晶种上沉淀。
但当过饱和度大于或等于 1.4 时,溶液中的CaSO4 就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。
石膏过饱和度为[Ca2+]、[SO42-]和[H2O]2的乘积与Ksp(石膏浓度积常数)的比值。
石膏过饱和度越大,结垢形成的速度就越快,仅当过饱和度
3.2 浆液浓度高与浆液中AIF3、CaF2含量高
浆液中氟离子含量高,再加上FGD 入口粉尘含量高等造成浆液中AIF3、CaF2含量高,而AIF3、CaF2比较粘,这时如果吸收塔浆液浓。