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新澤百科-關(guān)于煙氣脫硫系統(tǒng)的介紹

日期:2020-12-08 信息來源:本站

1 脫硫系統(tǒng)目前市場要求及現(xiàn)狀

脫硫系統(tǒng)也是煙氣凈化過程中不可缺少的核心系統(tǒng)之一。其主要作用是將燃料煤中的硫在燃燒過程中產(chǎn)生的SO2去除。脫硫技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,特別是近二十年的發(fā)展,已完全成熟,并且已進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。目前脫硫技術(shù)主要有濕法、半干法及干法。由于半干法及干法不能滿足當(dāng)前對煙氣超凈化排放的要求,因此目前煙氣處理主要是濕法。
濕法(FGD)主要有鈣法(碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣),氨法、雙堿法(氫氧化鈉、碳酸鈉)、鎂法、鋁法及海水法等,其中應(yīng)用最多的是鈣法、氨法、雙堿法。我國在20世紀(jì)90年代,為了脫除煙氣中的SO2,相繼進(jìn)行鈣法、氨法及雙堿法實驗,鈣法因其原材料價格低廉,使用較多,但因亞硫酸鈣的結(jié)垢問題,脫硫系統(tǒng)一直沒有很好的運行起來。隨著我國火電廠脫硫形勢所逼,國家相繼引進(jìn)世界各國先進(jìn)的鈣法脫硫技術(shù),使得鈣法脫硫技術(shù)迅速發(fā)展起來,十年間全國所有的火電廠幾乎全部實現(xiàn)煙氣脫硫設(shè)備的采購、安裝,為我國的煙氣脫硫達(dá)標(biāo)排放提供的技術(shù)保障。

2000年后,隨著人們對環(huán)保意識的增強(qiáng),城市熱力系統(tǒng)、水泥窯爐、玻璃窯爐等必須進(jìn)行脫硫處理,由于鈣法主要使用在大型火電廠,設(shè)備沒有全部國產(chǎn)化及小型化,為了煙氣的達(dá)標(biāo)排放,各熱力公司等普遍采用鈉法(氫氧化鈉、碳酸鈉),鈉法原材料價格較高,運行成本難以接受,為了降低成本,采用鈣離子置換鈉離子,應(yīng)運而生雙堿法,主要階段在2005年~2013年間,全國新建很多雙堿法脫硫裝置,但因亞硫酸鈣的氧化及石膏的去除問題沒有完全解決,造成管道結(jié)垢堵塞,系統(tǒng)根本無法運行,目前有不少熱力公司的脫硫系統(tǒng)需要改造才能運行。另外全國很多磚瓦行業(yè)的脫硫系統(tǒng)也采用雙堿法,系統(tǒng)沒有設(shè)計亞硫酸鈣的氧化及石膏脫水裝置,系統(tǒng)根本無法運行,僅僅是擺設(shè)而已。而氨法脫硫結(jié)構(gòu)簡單,主要使用在氨水生產(chǎn)地附近。

2010年后,人們在消化、吸收引進(jìn)國外鈣法脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,逐步實現(xiàn)設(shè)備的國產(chǎn)化及小型化,使得鈣法的應(yīng)用迅速推廣,新建脫硫系統(tǒng)采用鈣法較多,為了降低運行成本,增大液氣比,相繼推出托盤技術(shù)、湍流器技術(shù)等。由于鈣法運行液、氣比要求較大,運行電費較高,人們返回頭來看到雙堿法的優(yōu)勢,這就是小型脫硫系統(tǒng)目前普遍采用雙堿法的原因。目前熱力公司、水泥窯爐、磚瓦行業(yè)、陶瓷行業(yè)等許多脫硫系統(tǒng)需要改造,很多企業(yè)還未采購脫硫系統(tǒng),西北地區(qū)熱力系統(tǒng)、水泥窯爐、磚瓦行業(yè)幾乎未建脫硫系統(tǒng),市場很大。

2 脫硫系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計、生產(chǎn)難點

濕法煙氣脫硫系統(tǒng)目前使用最多的是:鈣法和雙堿法,系統(tǒng)的主要組成部分相同,主要區(qū)別在于亞硫酸鈣的氧化區(qū)域不同,而純鈣法沒有氫氧化鈉再生過程,其他過程完全相同,現(xiàn)以雙堿法為例,說明脫硫系統(tǒng)的組成。
脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石灰漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、漿液再生系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及熱工控制系統(tǒng)等組成。其中SO2吸收系統(tǒng)、石灰漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、漿液氧化再生系統(tǒng)及熱工控制系統(tǒng)是脫硫系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試運行的核心部分,將其中的技術(shù)重點做一簡單說明。
SO2吸收系統(tǒng)是FGD系統(tǒng)的核心部分,主要部分是循環(huán)泵及噴淋層、除霧器、漿液托盤及湍流器,煙氣能否達(dá)標(biāo)排放主要取決SO2吸收系統(tǒng)。該部分設(shè)計重點是脫硫塔直徑的確定、液氣比、循環(huán)泵及除霧器的選用,其核心設(shè)計點是漿液托盤及湍流器的設(shè)計,如果設(shè)計不當(dāng),要達(dá)到目前國標(biāo)要求的煙氣含硫量是根本沒有保證的,這也是許多設(shè)備生產(chǎn)廠家目前的技術(shù)瓶頸。除霧器的選用是保證煙氣出口含塵量通過國標(biāo)要求的關(guān)鍵。許多生產(chǎn)廠家并不了解,造成煙氣灰塵無法達(dá)標(biāo)排放。石灰漿液制備系統(tǒng)主要功能是制備合格的吸收劑漿液,目前該套系統(tǒng)已完全國產(chǎn)化,形成完整的配套體系,根據(jù)煙氣含硫量的計算,合理選用配套設(shè)備即可滿足使用要求(關(guān)鍵是計算及選用)。
石膏脫水系統(tǒng)主要功能是將再生槽內(nèi)的石膏漿液脫水成含水量小于10%的石膏。目前該套系統(tǒng)已完全國產(chǎn)化,形成完整的配套體系,根據(jù)煙氣含硫量的計算,確定生成石膏含量,根據(jù)石膏含量合理選用配套設(shè)備即可滿足使用要求(關(guān)鍵是計算及選用)。漿液氧化再生系統(tǒng)主要功能是在漿液池里面將脫硫塔內(nèi)吸收生成的亞硫酸鈉溶液與石灰漿液制備系統(tǒng)配制的漿液中的鈣離子進(jìn)行置換,生成氫氧化鈉溶液及溶解度較小的亞硫酸鈣溶液,通過氧化系統(tǒng)鼓入空氣中的氧,將生成的亞硫酸鈣溶液氧化成溶解度更小的石膏,以便通過石膏脫水系統(tǒng)進(jìn)行液、固分離,生成的氫氧化鈉溶液繼續(xù)使用,同時生成純凈的石膏,可大大降低運行成本。目前該套系統(tǒng)已完全國產(chǎn)化,形成完整的配套體系,根據(jù)煙氣含硫量的計算,確定生成亞硫酸鈣的含量,在根據(jù)亞硫酸鈣含量完全氧化需要的空氣量及氧化時間分別確定氧化風(fēng)機(jī)及漿液池的大小,合理選用配套設(shè)備風(fēng)機(jī)及漿液池攪拌器即可滿足使用要求(關(guān)鍵是計算及選用)。熱工控制系統(tǒng)主要功能是通過pH計、密度計、溫度傳感器及壓力傳感器等采集的數(shù)據(jù),通過計算機(jī)的運算控制,精確控制脫硫系統(tǒng)中循環(huán)漿液、再生漿液、返回漿液pH值的大小,使脫硫系統(tǒng)亞硫酸鈣的氧化速率、SO2的吸收速率達(dá)到最佳狀態(tài),同時通過密度計實時數(shù)據(jù)采集,使石膏脫水系統(tǒng)達(dá)到滿意效果,防止脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢、堵塞(關(guān)鍵是運行程序設(shè)計、傳感器的選用及調(diào)試過程的控制)。
脫硫系統(tǒng)生產(chǎn)難點主要是脫硫塔尺寸較大,考慮運輸?shù)脑颍谏a(chǎn)廠家一般無法完成,必須現(xiàn)場制作,現(xiàn)場制作的困難是吊車起吊及卷板機(jī)的固定。綜合考慮,脫硫系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵是脫硫塔的設(shè)計,脫硫塔的設(shè)計重點是漿液托盤及湍流器的設(shè)計,沒有實際經(jīng)驗是不可能達(dá)到使用效果的,另外系統(tǒng)的調(diào)試也是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。

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