石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨

石灰石石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨摘要：论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置方式，并对阻碍脱硫效率的要紧因素进行了探讨。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，专门是燃煤电厂正取得普遍的推行应用，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，但在实际应用中若是不能针对具体情形正确处置结垢、堵塞、侵蚀等的技术问题，将达不到预期的脱硫成效。本文就该法的工艺原理、实践中存在的技术问题、处置方式及阻碍脱硫效率的要紧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。浆液中的部份水分蒸发掉，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%的氯化氢除去。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。吸收塔出口温度一样为 50-70，这要紧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，烟囱的最低气温一样是 80，无 GGH 的脱硫，其温度在 50左右。大部份脱硫烟道都配备有旁路挡板（正常情形下处于关闭状态）。在紧急情形下或启动时，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进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）发生反映，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、脱水和洗涤后先贮存起来，然后 再从本地运走。2 脱硫系统的结垢、堵塞与解决方法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必然值时，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，晶体也会在其它各类物体表面上生长，致使吸收塔内壁结垢。2)在系统的氧化程度低下，乃至无氧化发生的条件下，可生成一种反映物为 Ca(SO3)(SO4)2H2O,称为 CSS-软垢，使系统发生结垢，乃至堵 塞。3)吸收液 pH 值的猛烈转变，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，会有石膏在很短时刻内大量产生并析出，产生硬垢。而高 pH 值亚硫酸盐溶解度降低，会引发亚硫酸盐析出，产生 软垢。在碱性 pH 值运行会产生碳酸钙硬垢。22解决方法1）采纳强制氧化工艺，使氧化反映趋于完全，操纵亚硫酸钙的氧化率 在 95%以上，维持浆液中有足够密度的石膏晶种。2）严格除尘，严防喷嘴堵塞。3）操纵吸收液中水分蒸发速度和蒸发量，运行中操纵溶液中石膏过饱 和度最大不超过 130。4）操纵溶液的 PH 值，尤其幸免运行中 pH 值的急剧转变。5）吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。6）向吸收液中加入添加剂如：镁离子、乙二酸。7）适当的增大液气比也是系统结垢、堵塞的重要技术方法。3硫系统的侵蚀与防腐31侵蚀机理1）烟气中的 SO 二、HCl、HF 等酸性气体在与液体接触时，生成相应的酸液，其 SO32、Cl、SO42对金属有很强的侵蚀性，对防 腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。2）金属表面与水及电解质形成电化学侵蚀，在焊缝处比较明显。3）结晶侵蚀，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内，当系统停运后，吸收塔内慢慢变干，溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶，随后体积发生膨胀，使防腐内衬产生应力，产 生剥离损坏。4）环境温度的阻碍。由于 GGH（蓄热式换热器）故障或循环液系统故障，致使塔内烟温升高，其防腐材料的许用应力随温度升高而急 剧降低。5）浆液中由于含有固态物，落下时对塔内物质有必然的冲洗作用.32防腐技术1）合理操纵浆液的 pH 值。2）选择合理的 FGD(脱硫设备)烟气入口温度，并选择与之相配套的防腐内衬，选择与入口烟温，塔内设计温度不相匹配的内衬材料是 致命的错误。3）严把防腐内衬的施工质量。4）吸收塔现场制作进程中保证焊口满焊，焊缝滑腻平整无缺点，内支撑件及框架不能用角钢、槽钢、工字钢，应用圆钢、方钢为主， 外接管不能用焊接，要用法兰连接。5）选择合理的防腐材料。4. 阻碍脱硫效率的因素分析41吸收液的 pH 值烟气中 SO2 与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反映： SO2H2OHSO3HCaCO3HHCO3Ca2HSO312O2SO42HSO42Ca22H2OCaSO4•2H2O从以上反映历程不难发觉，高 pH 的浆液环境有利于 SO2 的吸收，而低 pH 那么有助于 Ca2的析出，二者相互对立。pH 值6 时，二氧化硫吸生成效最正确，但现在易发生结垢，堵塞现象。而低的 pH 值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加，却使二氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大大降低，当 pH4 时，二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性，对设备也有侵蚀。具体最适 合的 pH 值应在调试后得出，但一样 pH 在 46 之间。42液气比及浆液循环量液气比增大，代表气液接触机率增加，脱硫率增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平稳，液气比超过必然值后，脱硫率将不在增加。新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后，SO2 等气体与石灰石的反映并非完全，需要不断地循环反映，增加浆液的循环量，也就加大了 CaCO3 与 SO2 的接触反映机遇，从而提高了 SO2 的去除率。43烟气与脱硫剂接触时刻烟气自气气加热器进入吸收塔后，自下而上流动，与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反映，接触时刻越长，反映进行得越完全。因此长期投运对应高位喷淋盘的循环泵，有利于烟气和脱硫剂充分反映，相 应的脱硫率也高。44石灰石粒度及纯度石灰石颗粒越细，其表面积越大，反映越充分，吸收速度越快，石灰石的利用率越高。一样要求为：90%通过 325 目筛或 250 目筛，石灰石纯度一样要求为大于 90%。45 氧化空气量O2 参与烟气脱硫的化学进程，使 4HSO3氧化为 SO42 ，随着烟气中 O2 含量的增加，CaSO4•2H2O 的形成加速，脱硫率也呈上升 趋势。多投运氧化风机可提高脱硫率。46 烟尘原烟气中的飞灰在必然程度上阻碍了 SO2 与脱硫剂的接触，降低了石灰石中 Ca2的溶解速度，同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制Ca2与 HSO3的反映。烟气中粉尘含量持续超过设计许诺量，将使脱硫率大为下降，喷头堵塞。一样要求 FGD 入口粉尘含量小于 200mg/m3 4. 7 烟气温度进入吸收塔烟气温度越低，越利于 SO2 气体溶于浆液，形成 HSO3，即：低温有利于吸收，高温有利于解吸。通常，将烟气冷却到 60。C左右再进行吸收操作最为适宜，较高的吸收操作温度，会使 SO2 的吸 生效率降低。48 Cl含量氯在系统中要紧以氯化钙形式存在，去除困难，阻碍脱硫效率，后续处置工艺复杂，在运行中应严格操纵系统中 Cl-含量(一样操纵在 20000 ppm 之内)，确保其在设计（一样设计在 40000 ppm 左右）许 诺范围内。5. 终止语通过以上方式可大体解决实践中的脱硫技术问题，使脱硫效率达到设计要求，确保我国在进展经济的同时有效地爱惜好生存环境、确保人 民生活水平的全面提高！参考文献：1. 环境工程，成都科技大学出版社2. 工业脱硫技术化学工业出版社3. 干净煤发电技术，中国电力出版社4. 燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例环境科学与工程出版社