湿法烟气脱硫中有机酸添加剂对石灰石的促溶作用
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石灰石湿法脱硫结垢的原因分析与防治摘要:结垢是影响石灰石/石灰湿法烟气脱硫系统运行安全性的主要问题之一。
分析了湿法烟气脱系统中各类垢体的形成机理,并阐述了系统结垢的主要防治方法。
关键词:石灰石脱硫;脱硫结垢;结垢原因;结垢防治1.湿法烟气脱硫系统概述石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前火电行业应用最为广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术之一,以石灰石为脱硫吸收剂,副产品为石膏。
但在实际运行中脱硫塔塔壁会出现结垢现象,脱落后的垢层分布在脱硫塔底部,会堵塞石膏排出泵入口滤网、循环浆液泵入口滤网、吸收塔底部排放口、石膏压滤的水力旋流器入口等。
而未脱落的垢层则仍依附在脱硫塔塔壁,会对检修工作带来安全隐患,通风不佳造成风压上升,影响脱硫乳化单元的脱硫效果。
1.湿式石灰石烟气脱硫系统的运行条件在湿式石灰石烟气脱硫系统中,从经济角度考虑,最重要的两个因素是脱硫截留率)和石灰石残留量(FGD-石膏) 。
虽然影响湿式石灰石烟气脱硫系效率(SO2统设计和运行的最相关的参数是物理参数,如液气比、吸收塔气速和氧化率、石浓度、反应池 pH 值、洗涤器温度、 HCl、 HF 和添灰石的反应性、烟气中 SO2加剂的使用等湿式石灰石烟气脱硫系统的化学因素,以及烟气脱硫系统效率的运行条件,如颗粒控制装置效率、烟气脱硫系统的停留时间、水处理或循环以及氧化过程,也可能影响湿式石灰石烟气脱硫系统的运行。
2.1. 石灰石的活性石灰石的粒径分布、孔隙率和石灰石中的杂质等性质对脱硫效率有重要影响。
这些参数可以作为影响石灰石活性的关键因素。
石灰石的活性被定义为提供碱性并与二氧化硫溶解到水中所产生的酸反应的能力。
常规湿式石灰石烟气脱硫系统中,石灰石经粉碎至平均粒径为5-20μm (大约为500目)后使用,但能耗大,一般以250目即可。
2.2. 酸碱度和温度H +浓度对石灰石的溶解速率和 SO2去除率有较大的影响。
烟气脱硫系统的设计是在5.0-6.0的最佳 pH 值范围内运行。
浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施摘要:石灰石-石膏湿法脱硫技术由于其技术成熟、运行可靠性高、脱硫效率高、适用煤种范围广等优点被广泛应用在大型火力发电厂中,但是也存在一些问题,本文详细介绍了其运行中存在的问题和改进措施,有其优化运行提供了一定的参考。
关键词:石灰石-石膏;结垢;腐蚀;磨损一、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述1 脱硫原理石灰石的主要成分为CaCO3,属弱酸强碱盐,难溶于水。
石灰石作为脱硫剂的循环浆液与含SO2 的烟气充分接触,SO2 等酸性气体被水吸收,并溶解于水,产生的H+促进难溶于水的石灰石溶解,产生Ca2+和CO2,,CO2 在酸性条件下逸出, Ca2+ 与生成的SO32-结合生成难溶于水的CaSO3·1/2H2O。
CaSO3·1/2H2O 属于中间产品,不稳定,不宜露天堆放,须对其强制氧化,使之转化为稳定的CaSO4·2H20,从而达到脱硫的目的。
2 工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺流程见图1-1。
火力发电机组锅炉排放的高温烟气经除尘器后,进入脱硫系统。
经烟气加热器(GGH)净化的湿烟气冷却后,进入吸收塔,与含有CaCO3 的循环浆液逆流接触充分反应,烟气中的绝大部分S02 溶解于循环浆液并被吸收,同时烟气中的灰尘也被洗涤,进入循环液中。
烟气经吸收塔上部的气液分离器后出吸收塔,经烟气加热器加热后,从烟囱排出。
循环浆液中的水溶解吸收S02 后,产生H+、HSO3-和SO32-,PH 值下降,促使其中的CaCO3 离解,生成Ca2+ 和CO32-。
在酸性条件下,CO32-将转化为HCO3-,随着H+浓度的增加,HCO3-进一步转化为H2CO3,H2CO3不稳定,分解产生CO2 气体逸出。
Ca2+与HSO3-及SO32-生成不稳定的亚硫酸氢盐和亚硫酸盐。
由于烟气中含有O2,部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐,但氧化率很小,而且容易在设备、喷咀及管道内表面结垢,因此,为避免二次污染和结垢的发生,必须将其强制氧化,将不稳定的亚硫酸盐转变为稳定的硫酸盐。
石灰石(石灰)湿法脱硫技术湿法脱硫中所应用的脱硫系统位于烟道的末端,脱硫过程中的反应温度低于露点,因此,脱硫后的烟气需要进行加热处理才能排出。
由于脱硫过程中的反应类型为气液反应,其脱硫效率和所用脱硫添加剂的使用效率均较高,因此,在许多大型燃煤电站中都已建成使用。
一、石灰石(石灰)湿法脱硫技术概述根据最新的技术统计资料显示,到目前为止投入使用的脱硫技术种类已经超过200种,在形式多样的脱硫技术中,湿法脱硫技术是应用范围最广、脱硫效率最高的一种应用技术,占脱硫设备总装机量的80%以上,始终占据着脱硫技术领域的主导地位。
石灰石(石灰)湿法脱硫技术作为最成熟的一种脱硫技术,其脱硫效率可到90%以上,成为效果最显著的脱硫方法。
石灰石(石灰)湿法脱硫技术经过几十年的发展,已被应用于600MW 烟气单塔的烟气处理系统中,脱硫剂的利用效率基本稳定在95%以上,反应过程所消耗的电能不足电厂出力的1.5%,与十多年前的脱硫系统相比,在脱硫成本轻微上升的条件下脱硫效果却得到了质的飞跃。
二、石灰石(石灰)湿法脱硫技术的应用原理(一)工艺流程石灰石(石灰)湿法脱硫技术的基本过程是:烟气经锅炉排出后进入除尘器,之后进入脱硫塔,脱硫塔内的石灰石浆液与烟气中的SO2进行气液反应,生成CaCO3和CaCO4。
在反应之后的浆液中充入氧气,可将CaCO3氧化成CaCO4和石膏,石膏经脱水处理后可作为脱硫反应的副产品被回收利用。
工业实践中采用最多的脱硫塔方式是单塔,在单塔中可完成脱硫反应的全过程,脱硫成本和运行费用也更低。
(二)反应过程烟气中的SO2在脱硫塔内的反应过程可用下面两个方程表示,其中,第二个反应过程中生产的CaSO3会被烟气中的氧气氧化生成CaSO4,形成副产品被回收利用。
SO2+CaCO3—CaSO3+CO2 石灰石浆液(1)SO2+Ca(OH)2—CaSO3+H2O 石灰浆液(2)(三)脱硫效率脱硫效率受到诸多因素的影响,其中,脱硫塔中的pH值对脱硫效率会产生较大的影响。