脫硫工藝分析論文
時間:2022-02-11 10:28:00
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結(jié)合我廠實際,我廠脫硫工藝采用了爐內(nèi)摻燒脫硫劑(電石泥)固硫,和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式。生成副產(chǎn)物未氧化的亞硝酸鈣(CaSO3•1/2H2O)與自然氧化產(chǎn)物石膏(CaSO4•2H2O)的混合物直接拋棄。
1.爐內(nèi)脫硫:
過程:用電石泥作固硫劑,煤泥經(jīng)刮板機進入下倉,在下倉投入電石泥,與煤泥按一定比例混摻,由預(yù)壓螺旋送至攪拌倉,再次攪拌均勻后由濃料泵送至鍋爐本體內(nèi)進行燃燒,達到固硫的效果。
優(yōu)點:爐外脫硫設(shè)施前SO2濃度可以降至500-800mg/m3,電石泥的固硫率在30%左右。
無需添加任何其他設(shè)備即可進行,節(jié)約成本及設(shè)備投入。
爐內(nèi)固硫過程示意圖
2.爐外脫硫:
過程:整個爐外脫硫系統(tǒng)主要由脫硫劑制備系統(tǒng)、吸收循環(huán)系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、配電及自動控制系統(tǒng)四大部分組成。
電石泥投入化灰池,清水泵開啟注入清水,然后進入攪拌池,攪拌均勻使之與水充分混合,制備成為電石漿液。加漿泵經(jīng)管道將漿液送至脫硫塔。首先煙氣與漿液直接接觸脫硫,然后4臺漿液循環(huán)泵分別將電石漿液打入脫硫塔上部的噴淋裝置,電石漿液經(jīng)霧化后再次與煙氣中的SO2反應(yīng),進一步除去煙氣中的SO2。脫硫過程中所產(chǎn)生的未氧化的亞硝酸鈣(CaSO3•1/2H2O)與自然氧化產(chǎn)物石膏(CaSO4•2H2O)的混合物經(jīng)排渣系統(tǒng)排至沉灰池。
優(yōu)點:整個脫硫系統(tǒng)位于煙道末端,除塵系統(tǒng)后,其脫硫過程的反應(yīng)溫度適中;
濕法煙氣脫硫反應(yīng)是氣液反應(yīng),脫硫反應(yīng)速度快,脫硫效率高,鈣利用率高;
系統(tǒng)可利用率高、運行費用低、維護簡單、運行人員少、能確保人員和設(shè)備的安全、能有效地節(jié)約和合理利用能源;
系統(tǒng)位于鍋爐引風(fēng)機之后,且有旁通煙道,脫硫系統(tǒng)相對獨立,運行不會影響主體設(shè)施,且維護檢修方便;
爐外脫硫過程示意圖
2電石泥脫硫機理
在燃燒過程中,燃煤中的硫可以分為有機硫和黃鐵礦硫兩大部分,硫分在加熱時析出,如果環(huán)境中的氧濃度較高,則大部分被氧化為SO2而很少部分殘存于爐渣中。電石泥的主要成分是Ca(OH)2。
1.反應(yīng)機理
Ca(OH)2+SO2=CaSO3.1/2H2O+1/2H2O
CaSO3.1/2H2O+3/2H2O+1/2O2=CaSO4+H2O
影響循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率的主要影響因素:(1)Ca、S摩爾比的影響。Ca、S摩爾比被認為是影響脫硫效率和SO2排放的首要因素,根據(jù)試驗表明,Ca、S摩爾比為1.5~2.5時,脫硫效率最高,而繼續(xù)增加Ca、S摩爾比或脫硫劑量時,脫硫效率增加的較小,而且繼續(xù)增加脫硫劑的投入量會帶來其他副作用,如增加物理熱損失,影響燃燒工況等。(2)床溫的影響。床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物分布。從而影響脫硫效率和脫硫劑的利用率。有關(guān)文獻表明,床溫控制在850~900℃時,能夠達到較高的脫硫效率。(3)脫硫劑粒度的影響。
2.計算用量
根據(jù)電石泥脫硫理論,按照給煤含硫量1.6%,Ca、S摩爾比2.5,電石渣中含水、雜質(zhì)比例45%(其中含水40%,雜質(zhì)5%),其余成分Ca(OH)2,07年我廠全年總耗煤約為耗煤量104253噸量計算,
(Ca的摩爾質(zhì)量40,O的摩爾質(zhì)量16,H的摩爾質(zhì)量1)
進行理論計算
我廠每年產(chǎn)S量:104253×1.6%=1668.048(噸)
每年需Ca量:2.5×40×1668.048/32=5212.65(噸)
每年需Ca(OH)2量:(5212.65/40)×74=9643.4025(噸)
理論需要消耗電石泥量:9643.4025/(65%)=14836(噸)
3.脫硫試驗
為了驗證脫硫效果,對加電石渣進行脫硫加以記錄(一小時中4次記錄值)
4.?dāng)?shù)據(jù)分析
按照一定的比例加入電石泥,脫硫效率可以達到90%,能夠?qū)⒍趸虻呐欧艥舛冉档絿噎h(huán)保要求的480mg/m3以下。
5.存在問題
由于煤泥中攪拌添加電石泥,添加比例不好控制,攪拌不均勻,導(dǎo)致煤泥打空,容易出現(xiàn)個別點排放量超標(biāo)。
6.建議
增加電石泥給料和輸送設(shè)備,確保摻燒比例及摻燒均勻。
3結(jié)論
(l)我廠采用爐內(nèi)摻燒脫硫劑(電石泥)固硫,和爐外煙氣脫硫FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式脫硫取得成功,脫硫效果能夠達到國家環(huán)保要求。
(2)按照每年用煤炭10萬t計算,可以消耗近1.4萬t電石廢渣。不僅減少了這些廢渣對環(huán)境的污染,而且為以廢治廢開辟了新的途徑。
(3)利用廢電石渣作為脫硫劑,不再采購石灰石大大地節(jié)省了運行費用。
(4)系統(tǒng)維護簡單、運行人員少、能確保人員和設(shè)備的安全。
4參考文獻
《電石渣干粉在電廠煙氣脫硫工藝中的應(yīng)用》---作者:史紅
《燃煤爐預(yù)混—噴鈣二段脫硫技術(shù)研究》------作者:劉建忠,周俊虎,程軍,曹欣玉趙翔,岑可法
《中小容量鍋爐濕法煙氣凈化裝置及系統(tǒng)優(yōu)化》----作者:陶邦彥梅曉燕
論文關(guān)鍵詞:脫硫電石泥脫硫劑
論文摘要:簡要介紹了爐內(nèi)摻燒脫硫劑固硫和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式的工藝流程。針對電石泥脫硫工藝進行了分析,論證了電石泥應(yīng)用于煙氣脫硫的可行性。