脱硫工艺分析论文
时间:2022-02-11 10:28:00
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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。
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)
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
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。
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