烟气脱硫系统.docx
《烟气脱硫系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《烟气脱硫系统.docx(21页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、烟气脱硫系统烟气脱硫系统的工作原理 大气中的SO2 和NOX 与降水溶合形成酸雨,严重破坏生态环境和危害人体健康,加大癌症发病率,甚至影响人类基因造成遗传疾病。削减二氧化硫的排放量,控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量,是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。烟气脱硫是有效降低SO2 排放量不可替代的技术。发耳电厂脱硫采用石灰石湿法烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高,一般可达95以上 湿法石灰石/石膏脱硫的原理 采用碱性的石灰石浆液吸收烟气中的SO2,化学反应主要发生在吸收塔内。一般主要有SO2的吸收、石灰石的溶解、亚硫酸钙的氧化和石膏结晶四个过程。 SO2的吸收:烟气中
2、的SO2被浆液中的水吸收,产生亚硫酸钙。 ,它会在浆液中分解为钙离子,吸收烟气中大量的SO2。 石膏的结晶:过程3产生的SO42-与在过程2中Ca2+反应,最终形成固态的石膏,达到脱硫的目的,即:SO42-+ Ca2+2H2O= CaSO42H2O,同时还生成副产品半水石膏。半水石膏属于石膏中的杂质,其含量与氧化是否充分有关,氧化越充分,其含量越低。 影响脱硫效率的几个主要因素: (1)烟气温度的影响:脱硫效率随吸收塔进口烟气温度的降低而增加,所以系统通常采用GGH装置给烟气降温。 石灰石品质和纯度的影响:石灰石中碳酸钙含量高,则过程2中石灰石消融性好,浆液吸收SO2 的速率快,对提高脱硫效率
3、和石灰石利用率是有利的。 石灰石粒度的影响:较细的石灰石颗粒消融性能好,脱硫效率和石灰石利用率较高,但相应磨制石灰石的能耗较高。当石灰石中杂质较多时,可以控制湿磨的进料量,使石灰石磨制得更细一些,在保证石灰石浆液密度的前提下,会提高脱硫效率。 浆液PH值的影响:浆液PH值是脱硫系统的重要参数。PH值升高,SO2的吸收速率增大,有利于提高脱硫效率,但过高的PH值会使脱硫的副产品半水石膏迅速在系统中结垢。PH值过低,则SO2的吸收速率减小,脱硫效率随之下降。因此实际运行中应选择一个合适的PH值。 循环浆泵运行台数的影响:浆液的循环量越大,与烟气中的SO2的接触越充分,脱硫效率就越高,但能耗也越高。
4、 相对过饱和度的影响:如前所述,石膏密度过高,影响脱水效果,导致吸收塔内部结垢,此外石膏晶体还会在那些未反应充分的石灰石颗粒上结晶,造成石灰石利用效率和脱硫效率下降。 钙硫比的影响:钙硫比为石灰石浆液中碳酸钙与烟气中SO2之比,钙硫比越高,越有利于SO2的吸收,提高脱硫效率,但过高时又影响石灰石的消融,降低了脱硫效率。二者相互对立,因此钙硫比也应控制在一个合理的范围内PH值控制在5.25.8之间。 脱硫系统需要注意的几个问题 1)烟气的预冷却 含硫原烟气的温度为120140,而吸收则要求在较低的温度下进行。低温有利于吸收,因而在进行吸收之前要对烟气进行预冷却。通常,将烟气冷却到60左右较为适宜
5、。常用冷却烟气的方法有:应用热交换器间接冷却;国外湿法烟气脱硫的效率较高,其原因之一就是对高温烟气进行增湿降温。我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术,尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术,高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作,较高的吸收温度使SO2的吸收效率降低,这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之一。 2) 结垢和堵塞 在湿法烟气脱硫中,设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。为此,首先要弄清楚结垢的机理,影响结垢和造成堵塞的因素,然后有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。一些常见的防止结垢和堵塞的方法,在工艺操
6、作上,控制吸收液中水分蒸发速度和蒸发量;控制溶液的PH 值;控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和;保持溶液有一定的晶种;严格除尘,控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量,设备结构要作特殊设计,或选用不易结垢和堵塞的吸收设备,选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。脱硫系统的结垢和堵塞可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器装置、热交换器结垢和堵塞。其原因是烟气中的氧气将CaSO3 氧化成为CaSO4,并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中,控制措施为强制氧化和抑制氧化。强制氧化系统通过向氧化槽内鼓入压缩空气,几乎将全部CaSO3氧化成CaSO4,并保持足够的浆液含固量,以提高石膏结
7、晶所需要的晶种。此时,石膏晶体的生长占优势,可有效控制结垢。 3) 腐蚀及磨损 当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中。这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。解决方法主要有:采用耐腐蚀材料制作吸收塔;运行中控制好浆液PH值对防止腐蚀相当关键。 4) 除雾湿法 吸收塔在运行过程中,易产生粒径为1060 微米的“雾”。“雾”不仅含有水分,它还溶有SO2 等有害物,因此,工艺上对吸收设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。除雾器设在吸收塔的顶部。 5) 净化后的烟气的温度降至45左右。将45左右的净化气体排入大气后,在一定的气象条件下将会产
8、生“白烟”。由于烟气温度低,使烟气的抬升作用降低,特别是在净化处理大量的烟气和某些不利的气象条件下,“白烟”没有远距离扩散和充分稀释之前就已降落到污染源周边的地面,容易出现高浓度的SO2污染。需要对洗涤净化后的烟气进行二次再加热,提高净化气体的温度。被净化的气体,通常被加热到80左右。烟气再加热器统称GGH。回转式烟气换热器的工作原理,是通过带波纹的金属薄片将热烟气的热量传递给净化后的冷烟气,缺点是原烟气会泄漏到净烟气中。 6)增压风机 安装烟气脱硫装置后,整个脱硫系统的烟气阻力增加,靠原有锅炉引风机不足以克服这些阻力,需设置一助推风机,即增压风机。 7.2 湿法脱硫系统流程 我厂的整个系统由
9、以下几个分系统组成:1)石灰石贮存及浆液制备系统;2)烟气系统;3)SO2 吸收系统;4)石膏脱水系统; 7.2.1 FGD 流程简述 从锅炉排出的烟气通过GGH降温后进入吸收塔反应区,烟气向上通过吸收塔,被均匀分布到吸收塔的横截面上,从吸收塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降,烟气与石灰石/石膏液滴逆流接触,发生吸收反应,以脱除烟气中的SO2。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴后,从顶部离开吸收塔进入GGH升温,洁净烟气由烟囱排出。吸收塔浆液池中的石灰石/石膏浆液由浆液循环泵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。每套FGD 装置浆液循环系统设六台循环泵。SO2与
10、浆液中碳酸钙反应,生成亚硫酸钙。在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸钙氧化生成石膏。经过脱水系统得到石膏。吸收塔浆池中的PH 值由加入的石灰石浆液量控制,FGD系统设置一台事故浆液箱,事故浆液箱用来储存吸收塔停运检修时吸收塔内的浆液。 1)石灰石贮存及浆液制备系统 石灰石由卡车运至厂内,卸入卸料斗,经石灰石振动给料机送入斗提机,然后由斗提机、皮带输送机送至石灰石仓内贮存。石灰石由皮带称重给料机送到湿式球磨机内进行研磨,工艺水或滤液水按与送入的石灰石成定比的量加入球磨机的入口。石灰石在球磨机中被磨成浆液,浆液自流至再循环箱,然后再由再循环泵送至石灰石旋流器,经过旋流后,底流返回至湿式球磨机继续研
11、磨,从旋流器溢流出来的合格的石灰石浆液存贮于石灰石浆液箱中,经石灰石浆液泵送至吸收塔。 2)烟气系统 烟气经锅炉引风机出来,经增压风机增压后通过GGH降温,进入吸收塔向上流动穿过喷淋层,烟气中的SO2 被石灰石浆液吸收后,烟气向上流动经除雾器除雾后通过GGH升温进入烟囱。每台炉配一台增压风机,增压风机采用动叶可调轴流式风机。增压风机设计在FGD 装置进口原烟气侧运行。 3)SO2 吸收系统 SO2 吸收系统包括吸收塔、吸收塔再循环系统、除雾器、氧化空气系统、石膏排出泵。吸收塔再循环系统包括浆液循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。吸收塔内设六层喷淋装置,每层喷淋装置布置有168 个空心锥喷嘴,每一
12、喷淋层对应布置安装1 台浆液循环泵。吸收塔设两级除雾器,布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气流过除雾器后,其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3。除雾器配有冲洗水系统,冲洗水系统的运行方式列为定期工作。氧化空气系统由氧化风机和氧化空气喷射管组成,1、2号FGD 装置各设三台氧化风机,3、4号FGD各设两台氧化风机,氧化风机为离心风机,互为备用。氧化空气通过喷射管进入吸收塔反应浆池,喷射管将把空气送至浆池的下部。搅拌器将鼓入的空气均匀地分散到吸收塔底部,使得更多的空气参于实际反应,因而具有较高的氧化效率,所需氧化空气量小,降低了能耗。每个吸收塔设置两台石膏排出泵,一运一备。在吸收塔内,烟
13、气与石灰石/石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的SO2 与石灰石浆液反应,形成亚硫酸钙,亚硫酸钙在吸收塔浆池中被氧化空气氧化成硫酸钙,结晶生成石膏。 4)排空及浆液抛弃系统 吸收塔浆液池检修需要排空时,吸收塔的石膏浆液由石膏排出泵输送至事故浆箱,可以作为下次FGD 启动的晶种。 5)石膏脱水系统 石膏脱水系统主要包括石膏旋流站、真空皮带脱水机、真空泵和石膏库。四台FGD共设置5台真空皮带脱水机。石膏浆液通过吸收塔石膏排出泵送至石膏脱水系统,经过石膏水力旋流器浓缩和真空皮带脱水机脱水,使石膏的品质满足工业应用的要求,脱水后的石膏表面含水率小于10%。石膏水力旋流器的溢流自流至滤液水箱
14、,一部分送去制浆,另一部分返回吸收塔,在FGD 系统中循环使用。 6)工艺水系统 FGD工艺水由电厂循环水系统供应,循环水进入FGD 系统的工艺水箱。设置三台工艺水泵,六台除雾器冲洗水泵。工艺水主要用于各浆液管道冲洗水、浆液泵机封水。除雾器冲洗水等。 8.4.2 正常运行控制 1) 石灰石浆液供给:石灰石浆液的给入量的大小取决于对吸收塔浆液PH 值的控制。 2 )石膏浆液排出系统: 石灰石卸料及浆液制备系统 9.1 系统流程粒径小于20mm 的石灰石块由卡车卸入卸料斗,卸料斗内的石灰石经振动给料机送至斗提机,破碎至10 mm的石子被斗式提升机和埋刮板输送机送至料仓,再经皮带秤重给料机送至湿式球
15、磨机进行研磨。FGD 补给水或滤液水将按与送入石灰石成定比的量而加入湿式球磨机的入口,经过湿式球磨机的强力研磨,旋流器的分离,最后得到细度、密度合格的石灰石浆液。石灰石在湿式球磨机中被磨成浆液并自流至浆液再循环箱,然后再由球磨机浆液再循环泵打至一二级石灰石旋流分离器。旋流分离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,再由石灰石浆液输送泵送至循环浆泵入口。 9.2 系统设备 9.2.1 卸料斗石灰石块由自卸卡车或其他方式送入钢制卸料斗,料斗上部有钢蓖,防止大粒径的石灰石进入。 9.2.2 石灰石贮仓石灰石贮仓底部成“锥形”。贮仓的顶部设有密封的人孔门。贮仓的通
16、风除尘器为布袋除尘器,布袋鼓吹气体为压缩空气,贮仓上配有用来确定容积的料位计,同时也能用于远方指示。 9.2.4 湿式球磨机石灰石球磨机是一种低速球磨机,利用低速旋转的滚筒带动筒内钢球运动,通过钢球对石灰石块的撞击、挤压、研磨,实现石灰石块的破碎并且磨制成细小粉末。它的磨碎部分是一个圆筒。筒内用锰钢护甲做内衬,护甲与筒壁间有一层石棉衬垫,起隔音作用。球磨机筒体内装载了一定数量直径3060mm 的钢球和被磨物料及适量的水,并按工艺要求对物料、水和研磨体进行适当的匹配。电动机经过变速箱带动圆筒产生旋转运动,研磨体受离心的作用,贴在筒体内壁与筒体一起旋转上升,当研磨体被带到一定高度时,由于受到重力作
17、用而被抛出,并以一定的速度下落,通过钢球对石灰石块的撞击以及钢球之间、钢球与护甲之间的研压,把石灰石磨碎,和水搅拌、混合成浆液。石灰石浆液经溢流口溢出。如图9-1 所示。图9-1 球磨机转速9 球磨机安装在前、后轴承座上,其重量由两端的巴氏合金轴瓦支承。由于钨金轴瓦的特殊性,因此,启动前的检查就尤为重要,必须确保轴瓦在润滑良好,进油压力、下油量,回油流量正常。润滑油泵运行良好,备用泵可靠,联锁投入的情况下方可启动。同时运行中要求球磨机回油温度不得超过40,最高不得超过45;轴瓦温度不得超过50;否则有烧瓦的危险。大牙轮的喷雾润滑必须良好,牙轮上应没有积垢,喷油间隔时间选择适当,运行中要加强对喷
18、雾装置空压机的检查,确保运行良好。球磨机的高压润滑油系统,包括一个润滑油箱、高压润滑油泵、以及与其配套的润滑油管道、再循环管、油冷却器及阀门、压力表等。正常运行中,润滑油压、油量应能满足系统用量要求球磨机配备有全套驱动系统,包括电动机、减速器和用于检修时慢速转动的空气离合器、轴承和润滑系统(含油冷却设备)。润滑油系统能确保油泵故障时,在磨机停运过程中轴承不会损害;在所有运行条件下,甚至是在起动时都能保证足够的润滑,磨机采用了高压油泵;磨机齿轮和齿杆配备有自动润滑系统。9.2.5 皮带称重给料机SK 系列皮带秤是在TDG 皮带秤的基础上改进设计的新一代电子调速皮带秤,是粒、块状物料连续计量与自动
19、配料的理想设备。电子调速皮带秤主要由机械秤体及控制仪表组成。机械部分主要包括:供料口、重量称量机构、皮带张力自动调整装置、传动及减速装置荷重传感器等。高精度荷重传感器,将物料的重量变化线性地转换为电信号,控制仪表则根据荷重传感器输出信号的变化自动改变皮带的速度,以保持给料量稳定皮带称重给料机用于称量和输送石灰石至球磨机,每台石灰石皮带称重给料机的出力应按石灰石制浆系统要求的石灰石给料量来确定,可以在6-16t/h 的范围内调整。给料机在满负荷下也能启动。给料机的计量精度为0.5%,控制精度为1%。给料机包括皮带调节的螺旋拉紧装置,导向轮和皮带清扫装置等。皮带秤重给料机配有就地称重控制箱,包括测
20、量演算器。控制箱内的演算器应具有瞬时流量指示,累计流量指示器,并能以420mADC 的形式将这两个信号通过硬结线传到DCS。演算器应具有自动调零功能。9.2.6 水力旋流器水力旋流器作为一种常见的分离分级设备,其工作原理是离心沉降。当待分离的两相混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后,产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。由于粗颗粒与细颗粒之间存在着粒度差,其受到的离心力、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,从而达到分离分级的目的。应用于固液分离、液气分离、固固分级、固固分离、液液分离、液气固三相分离。水力旋流器是
21、一个带有圆柱部分的锥形容器。锥体上部内圆锥部分叫液腔。圆锥体外侧有一进液管,以切线方向和液腔连通。容器的顶部是上溢流口,底部是底流口。一个空心的圆管沿旋流器轴线从顶部延伸到液腔里,这个圆管称为溢流管,也叫旋流定向器。其内部形成的上溢流通道,以便稀浆上溢排出。旋流器的尺寸由锥体的最大内径决定。图9-2 水力旋流器1入口2溢流管3底流管4漩流站内衬5水力漩流器优点:1)结构简单,成本低廉,易于安装和操作;2)体积小,占地面积小,处理能力大,运行费用低;3)处理工艺简单,运行参数确定后可长期稳定运行,管理便利;4)旋流中存在较高的剪切力,有利于固体颗粒的分级与洗涤。10 为防止旋流器底流管被大颗粒堵
22、塞,旋流器组安装有过滤器,过滤器采用不锈钢。每台磨机配置一组石灰石浆液旋流器站,并满足石灰石浆液细度的要求。每组石灰石浆液旋流器的溢流浆液进入石灰石浆液池。石灰石浆液的浓度控制在2030%9.3 运行维护9.3.1 湿磨运行维护及故障处理1)运行中电流摆动且大于正常值较多,要及时到就地检查,若倾听其有较大的金属撞击声,则可能是内衬护甲脱落,要及时停运。办理工作票入内检查、恢复处理。若单纯有较大的金属撞击声且电流稍有增大,则为磨内物料过少,要及时添加石灰石量。2)运行中球磨机大瓦润滑油压低,要检查是否有漏油;若没有漏油,则要检查润滑油泵的运行情况和润滑油系统再循环门的开度;若再循环门的开度较大,
23、要确认好关闭方向后缓慢关小再循环门,促使磨机大瓦润滑油压升至正常值。3)若运行中发现球磨机电流下降、声音沉闷,则有可能是皮带称重给料机控制失灵,造成磨内石灰石量过多,此时要立即减少进入球磨机的石灰石量或停止给料机,待球磨机运行情况正常后,再启动给料。4)运行中若发现磨机回油温度过高或超过规定值,要立即停运,检查润滑油系统和工业水冷却系统、冷油器的投入情况,待故障排除后重新启动。5)若球磨机运行中因润滑油压低,备用油泵未联动而跳闸,要立即进行电气检查和检查油泵联锁装置和磨机低油压保护定植。待磨机润滑油泵恢复运行并联锁、低油压保护试验正常后,方可启动磨机。6)运行中若磨机润滑油温度不正常升高,要及
24、时检查冷油器冷却水投入情况,看是否有泄漏,同时要检查油箱油位不低于1/2。若磨机回油温度超过规定值,要立即停运检查轴瓦情况和润滑油系统。7)运行中若发现磨后的石灰石浆液浓度较大或溢流口堵塞,或者是浆液输送管道堵塞,可能是加入的工艺水和滤液水量控制失灵;应立即停运皮带称重给料机,查看进入磨内的石灰石量和加入的水量是否合适,及时进行处理。待故障消除并疏通堵塞后,方能恢复设备正常运行。石膏脱水系统10.2 系统概述在吸收塔浆液池中石膏不断产生,为了使浆液密度保持在设计的运行范围内,需将石膏浆液从吸收塔中抽出送至石膏脱水系统脱水后排出系统。石膏脱水系统采用两级脱水方式。一级脱水系统包括石膏水力旋流站、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 烟气 脱硫 系统
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3640661.html