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1、煙氣脫硫系統(tǒng)的工作原理大氣中的SO2和NOX與降水溶合形成酸雨,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境和危害人體健康,加大癌癥發(fā)病率,甚至影響人類基因造成遺傳疾病。削減二氧化硫的排放量,控制大氣二氧化硫污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量,是目前及未來相當(dāng)長時間內(nèi)我國環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。煙氣脫硫是有效降低SO2排放量不可替代的技術(shù)。發(fā)耳電廠脫硫采用石灰石濕法煙氣脫硫。濕法煙氣脫硫的優(yōu)點是脫硫效率高,一般可達(dá)95%以上濕法石灰石/石膏脫硫的原理采用堿性的石灰石漿液吸收煙氣中的SO2,化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在吸收塔內(nèi)。一般主要有SO2的吸
2、收、石灰石的溶解、亞硫酸鈣的氧化和石膏結(jié)晶四個過程。(過程1)SO2的吸收:煙氣中的SO2被漿液中的水吸收,產(chǎn)生亞硫酸鈣。(過程2)石灰石的消融:石灰石漿液中的主要成分為碳酸鈣(CaSO3),它會在漿液中分解為鈣離子,吸收煙氣中大量的SO2。(過程3)亞硫酸鈣的氧化:過程1中產(chǎn)生的亞硫酸鈣很難被自然氧化,為此采用氧化風(fēng)機(jī)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)鼓入空氣以提高漿液中的氧濃度,將亞硫酸鈣強(qiáng)制氧化成CaSO4?2H2O。(過程4)石膏的結(jié)晶:過程3產(chǎn)生的SO42-與在過程2中Ca2+反應(yīng),最終形成固態(tài)的石膏,達(dá)到脫硫
3、的目的,即:SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4?2H2O(石膏),同時還生成副產(chǎn)品半水石膏(CaSO4?1/2H2O)。半水石膏屬于石膏中的雜質(zhì),其含量與氧化是否充分有關(guān),氧化越充分,其含量越低。影響脫硫效率的幾個主要因素:(1)煙氣溫度的影響:脫硫效率隨吸收塔進(jìn)口煙氣溫度的降低而增加,所以系統(tǒng)通常采用GGH裝置給煙氣降溫。(2)石灰石品質(zhì)和純度的影響:石灰石中碳酸鈣含量高,則過程2中石灰石消融性好,漿液吸收SO2的速率快,對提高脫硫效率和石灰石利用率是有利的。(3)石灰石粒度的影響:較細(xì)
4、的石灰石顆粒消融性能好,脫硫效率和石灰石利用率較高,但相應(yīng)磨制石灰石的能耗較高。當(dāng)石灰石中雜質(zhì)較多時,可以控制濕磨的進(jìn)料量,使石灰石磨制得更細(xì)一些,在保證石灰石漿液密度的前提下,會提高脫硫效率。(4)漿液PH值的影響:漿液PH值是脫硫系統(tǒng)的重要參數(shù)。PH值升高,SO2的吸收速率增大,有利于提高脫硫效率,但過高的PH值會使脫硫的副產(chǎn)品半水石膏(CaSO4?1/2H2O)迅速在系統(tǒng)中結(jié)垢。PH值過低,則SO2的吸收速率減小,脫硫效率隨之下降。因此實際運行中應(yīng)選擇一個合適的PH值。(5)循環(huán)漿泵運行臺數(shù)
5、的影響:漿液的循環(huán)量越大,與煙氣中的SO2的接觸越充分,脫硫效率就越高,但能耗也越高。(6)相對過飽和度(石膏密度)的影響:如前所述,石膏密度過高,影響脫水效果,導(dǎo)致吸收塔內(nèi)部結(jié)垢,此外石膏晶體還會在那些未反應(yīng)充分的石灰石顆粒上結(jié)晶,造成石灰石利用效率和脫硫效率下降。(7)鈣硫比的影響:鈣硫比為石灰石漿液中碳酸鈣(CaSO3)與煙氣中SO2之比,鈣硫比越高,越有利于SO2的吸收,提高脫硫效率,但過高時又影響石灰石的消融,降低了脫硫效率。二者相互對立,因此鈣硫比(石灰石密度)也應(yīng)控制在一個合理的范圍
6、內(nèi)PH值控制在5.2~5.8之間。最新范本,供參考!脫硫系統(tǒng)需要注意的幾個問題1)煙氣的預(yù)冷卻含硫原煙氣的溫度為120~140℃,而吸收則要求在較低的溫度下(60℃左右)進(jìn)行。低溫有利于吸收,因而在進(jìn)行吸收之前要對煙氣進(jìn)行預(yù)冷卻。通常,將煙氣冷卻到60℃左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有:應(yīng)用熱交換器間接冷卻(GGH);國外濕法煙氣脫硫的效率較高,其原因之一就是對高溫?zé)煔膺M(jìn)行增濕降溫。我國目前已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù),尤其是燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術(shù),高溫?zé)煔馕唇?jīng)增濕降溫直接進(jìn)行吸收操作,較高
7、的吸收溫度使SO2的吸收效率降低,這就是目前我國燃煤工業(yè)鍋爐濕法煙氣脫硫效率較低的主要原因之一。2)結(jié)垢和堵塞在濕法煙氣脫硫中,設(shè)備常常發(fā)生結(jié)垢和堵塞。設(shè)備結(jié)垢和堵塞已成為一些吸收設(shè)備能否正常長期運行的關(guān)鍵問題。為此,首先要弄清楚結(jié)垢的機(jī)理,影響結(jié)垢和造成堵塞的因素,然后有針對性地從工藝設(shè)計、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作控制等方面著手解決。一些常見的防止結(jié)垢和堵塞的方法,在工藝操作上,控制吸收液中水分蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量;控制溶液的PH值;控制溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不要過飽和;保持溶液有一定的晶種;嚴(yán)格除塵,控制煙氣
8、進(jìn)入吸收系統(tǒng)所帶入的煙塵量,設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計,或選用不易結(jié)垢和堵塞的吸收設(shè)備,選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設(shè)備。脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器裝置、熱交換器結(jié)垢和堵塞。其原因是煙氣中的氧氣將CaSO3氧化成為CaSO4(石膏),并使石膏過飽和。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中,控制措施為強(qiáng)制氧化和抑制氧化。強(qiáng)制氧化系統(tǒng)通過向氧化槽內(nèi)鼓入壓縮空氣,幾乎將全部CaSO3氧化成CaSO4,并保持足夠的漿液含固量(石膏密度),以提高石膏結(jié)晶所