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浅谈烟气脱硫工艺

2015-07-08 09:22 来源:学术参考网 作者:未知

   论文 关键词:脱硫 电石泥 脱硫剂

  论文摘要:简要介绍了炉内掺烧脱硫剂固硫和炉外烟气fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式的工艺流程。针对电石泥脱硫工艺进行了分析,论证了电石泥应用于烟气脱硫的可行性。

  0 引 言

  我国是世界上的燃煤大国,由燃煤产生的二氧化硫(so2)和酸雨污染已成为我国大气污染的主要特征。近年来,我国政府对环境治理非常重视,治理的力度也在不断加大。一九九八年国务院曾以国函[1998]5号文批复了国家环保局制定的“酸 雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案”,明确提出了对于新建、扩建、改建火电项目,其燃煤含硫量大于1%的必须建设脱硫设施,现有电厂燃煤含硫量大于1%的在2010年前必须分期 分批建成脱硫设施或采取减排二氧化硫措施,环保正成为优先于 企业 发展 的前提。

  目前,传统的脱硫方式,脱硫效率低,设备成本高,运营费用大,节能减排效果不理想。顶峰热电公司因地制宜,最终决定利用集团公司盐化工的生产废电石泥作脱硫剂,以废治废来达到烟气脱硫的目的。本文就此作粗浅探讨。

  1 我厂脱硫工艺流程:

  结合我厂实际,我厂脱硫工艺采用了炉内掺烧脱硫剂(电石泥)固硫,和炉外烟气fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式。生成副产物未氧化的亚硝酸钙(caso3•1/2h2o)与 自然 氧化产物石膏(caso4•2h2o)的混合物直接抛弃。WWW.133229.cOm

  1.炉内脱硫:

  过程:用电石泥作固硫剂,煤泥经刮板机进入下仓,在下仓投入电石泥,与煤泥按一定比例混掺,由预压螺旋送至搅拌仓,再次搅拌均匀后由浓料泵送至锅炉本体内进行燃烧,达到固硫的效果。

  优点:炉外脱硫设施前so2浓度可以降至500-800mg/m3,电石泥的固硫率在30%左右。

  无需添加任何其他设备即可进行,节约成本及设备投入。


炉内固硫过程示意图


  2.炉外脱硫:

  过程:整个炉外脱硫系统主要由脱硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理系统、配电及自动控制系统四大部分组成。

  电石泥投入化灰池,清水泵开启注入清水,然后进入搅拌池,搅拌均匀使之与水充分混合,制备成为电石浆液。加浆泵经管道将浆液送至脱硫塔。首先烟气与浆液直接接触脱硫,然后4台浆液循环泵分别将电石浆液打入脱硫塔上部的喷淋装置,电石浆液经雾化后再次与烟气中的so2反应,进一步除去烟气中的so2。脱硫过程中所产生的未氧化的亚硝酸钙(caso3•1/2h2o)与自然氧化产物石膏(caso4•2h2o)的混合物经排渣系统排至沉灰池。

  优点:整个脱硫系统位于烟道末端,除尘系统后,其脱硫过程的反应温度适中;

  湿法烟气脱硫反应是气液反应,脱硫反应速度快,脱硫效率高,钙利用率高;

  系统可利用率高、运行费用低、维护简单、运行人员少、能确保人员和设备的安全、能有效地节约和合理利用能源;

  系统位于锅炉引风机之后,且有旁通烟道,脱硫系统相对独立,运行不会影响主体设施,且维护检修方便;

炉外脱硫过程示意图

  2 电石泥脱硫机理

  在燃烧过程中,燃煤中的硫可以分为有机硫和黄铁矿硫两大部分,硫分在加热时析出,如果环境中的氧浓度较高,则大部分被氧化为so2而很少部分残存于炉渣中。电石泥的主要成分是ca(oh)2。

  1. 反应机理

ca(oh)2+ so2= caso3.1/2h2o+1/2h2o

caso3 .1/2h2o+3/2h2o+1/2o2=caso4+ h2o

  影响循环流化床锅炉脱硫效率的主要影响因素:(1)ca、s摩尔比的影响。ca、s摩尔比被认为是影响脱硫效率和so2排放的首要因素,根据试验表明,ca、s摩尔比为1.5~2.5时,脱硫效率最高,而继续增加ca、s摩尔比或脱硫剂量时,脱硫效率增加的较小,而且继续增加脱硫剂的投入量会带来其他副作用,如增加物理热损失,影响燃烧工况等。(2)床温的影响。床温的影响主要在于改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布。从而影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。有关 文献 表明,床温控制在850~900℃时,能够达到较高的脱硫效率。(3)脱硫剂粒度的影响。

  2. 计算 用量

  根据电石泥脱硫理论,按照给煤含硫量1.6%,ca、s摩尔比2.5,电石渣中含水、杂质比例45%(其中含水40%,杂质5%),其余成分ca(oh )2,07年我厂全年总耗煤约为耗煤量104253吨量计算,

  (ca的摩尔质量40,o的摩尔质量16,h的摩尔质量1)

  进行理论 计算

  我厂每年产s量: 104253×1.6%=1668.048(吨)

  每年需ca量: 2.5×40×1668.048/32=5212.65(吨)

  每年需ca(oh)2量: (5212.65/40) ×74=9643.4025(吨)

  理论需要消耗电石泥量: 9643.4025/(65%)=14836(吨)

  3.脱硫试验

  为了验证脱硫效果,对加电石渣进行脱硫加以记录(一小时中4次记录值)

  表1为脱硫试验的有关数据统计(本数据来自烟气在线检测系统显示值)

表1

电石泥投放情况

在线检测烟气so 2 含量(ppm)

未加电石泥

985

1052、

995

895

煤泥中掺烧电石泥

545

500

650

400

煤泥中掺烧电石泥并开1#2#脱硫塔

130

110

100

85

  4.数据分析

按照一定的比例加入电石泥,脱硫效率可以达到90%,能够将二氧化硫的排放浓度降到国家环保要求的480mg/m3以下。

  5.存在问题

  由于煤泥中搅拌添加电石泥,添加比例不好控制,搅拌不均匀,导致煤泥打空,容易出现个别点排放量超标。

  6.建议

  增加电石泥给料和输送设备,确保掺烧比例及掺烧均匀。

  3 结 论

(l) 我厂采用炉内掺烧脱硫剂(电石泥)固硫,和炉外烟气脱硫fgd湿法脱硫相结合的二段式脱硫方式脱硫取得成功,脱硫效果能够达到国家环保要求。

(2)按照每年用煤炭10万t计算,可以消耗近1.4万t电石废渣。不仅减少了这些废渣对环境的污染,而且为以废治废开辟了新的途径。

  (3)利用废电石渣作为脱硫剂,不再采购石灰石大大地节省了运行费用。

  (4)系统维护简单、运行人员少、能确保人员和设备的安全。

  4 参考 文献

  《电石渣干粉在电厂烟气脱硫工艺中的应用》---作者:史红

  《燃煤炉预混—喷钙二段脱硫技术研究》------作者:刘建忠,周俊虎,程 军,曹欣玉 赵 翔, 岑可法

  《中小容量锅炉湿法烟气净化装置及系统优化》----作者:陶邦彦 梅晓燕

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