燃煤电厂石灰石灰石浆液洗涤法脱硫技术的分析

翠花

　　燃煤电厂石灰石灰石幸合，O法脱硫技术的分析法除去燃煤电厂产生的8，2，对脱硫技术的些关键问作了分析。　　石灰石灰石烟气脱硫系统作，的特点是工艺成熟，脱硫效率高。由于该工艺较为简取因而当今在美国和世界各地都广泛采用该技术使电厂烟气中的3，2达到排放标准。其中分之的电厂是用石灰而其它则采用石灰石作为吸收剂。在曰本很多电厂也广泛采该系统，在叫欧，近尔来使该系统的电厂也越来越多。这统计资料屈实。似是要说所有这类系统的使用都达到了预期目的，那是言过其实。虽然有些不可预的技术问有待解决，该系统仍具以下特点电厂即便采用高硫份和高灰份燃煤，也能获得较高的脱硫和除尘效率，达到排放标准。　　具有定的商业规模，以维持较低的设备维修和保养费用，并在较长的时期内满足排放标准，能够在闭式循环模式中运行操作，防止参。反应的水进然环±竟水系统。　　1脱硫原理及其改进基本化学过程脱硫的化学过程是扣0系统中的8，2被转化成无害的亚硫酸盐。通常其化学反应方程式是部分的亚硫酸盐被烟气成山风机送入的氧气氧化成硫酸盐物。因此，在这个复杂的相系统中几乎不可能确定反应速度以及反应组分的状态。这个复杂的化学过程也可以用来解释为什么不同的人进行研究会得出不的研允成果，当吸收剂浆液经过吸收塔向下流动并与含高浓度幻2的烟气接触时，3，2与15种不同的物质进行反应。而石灰或石灰石的熟化和锻烧方法却是这个数目的百倍以上。因此，石灰或石灰石的选择石灰石的种类以及锻烧和熟化的方法等，影响其在吸收塔内进行的气液固相反应。　　为了达到3，2的最作吸收效果。必须解其化学过程。然而，现行许多脱硫技术主要建立在经验塞和纟问及收剂利州腐蚀等这些重竖的问才，以得到控制。　　高的脱硫效率必须维持1的1低1石仇使得反应，设变慢，而且容易使3吸收反应逆向进，从经骀数据来看，石灰浆液的1也值必须控现在人们开始关注的吸收效。中。，闪为8，4的溶解度是，5，4的300倍，而且前者能够循环利用。可以使用作为1述化学反应的补充原料。比如叫或1牵，4但得采用含高镁份的了灰如经锻烧的白云石。这样做显然可以扩大原料的来源，同时也可以提高吸收效率。少量的，大约5，的随8，足够配置比1达100的吸收剂浆液，实际的弼镁配比，决厂吸收剂是否循环的使用。如果未经锻烧的白云石被用来做吸收剂，那么由，镁钙混六形成碳酸钱而使得洛解极儿缓慢，勘终的吸收效采则令人失望，目前，在商业1并虽然上述化学反应方程式十分简取似是代化学过程却非常复杂而且不易描述。学者；31！经过广泛而深入的理论和实验研宄，认为上述过程包含极代重要的41种分子和离以及7种古1相化介不作为添加剂使用。但是曾经在670沉出力的电厂安装了这种类型的脱硫系统。石灰中的镁份会作为选择原料的考虑的因素之，曾经有几个脱硫装置特别选择含39的石灰作为吸收剂。1.2防止化学结垢的出现结垢的程度与上述化学过程样，取决于设计参数和对反应过程变量的控制严屯的结垢。会增加系统压降。使设备以及管道堵塞，是导致脱硫系统关闭的主要原因。　　经验尽只要将讲值维持介以系统压降设备以及管道的堵塞就能得到较好的控制。　　实1上，石灰石浆液系统中很少发卞硫酸故结垢。因为这种情况下1讯值较低，亚硫酸盐己经饱和，在，液到达反应水槽之前不会产生结晶。但心硫酸故的结垢就难以控制得多厂亚硫酸，不同，低石值并不能解决硫酸盐的纟问。如果有相少抑勺亚硫酸盐被氧化成硫酸故。那么就产生了硫般盐结晶。由于亚硫酸盐氧化半1的上升能使1迟值降低。不难推断，硫酸盐结垢1也可以通过调整值来加以控制硫酸盐在吸收循环中不断产生。大部分硫酸盐沉降在存储槽中。己经发现硫酸盐能够在强烈的晶核作用产生以前达到饱和。因此，硫酸盐的含量百分比应该保持低于饱和水平，以防止附加沉积的产生。饱和水平主要决定于固体的组分。如果亚硫酸盐的氧化程度低于20，那么只存在亚硫酸盐和硫酸盐晶体这样，浆液中的硫酸盐会处于不饱和状态。但是，控制空气量比较难，特别是对低硫煤或老锅炉，进气太多形成过多的过剩空气。　　风系统中，硫酸盐和亚硫酸盐的比率，能够从灰和浆液的位2和42的比率以及烟气中的氮氧化合物含量得到预测。另外还有些重要难通过控制硫酸盐聚合来阻止硫酸盐结垢。在某些地。有种含碳化物的汀灰，从朽的破化物制取副产品电光石，作为吸收剂使用。值得注意的是，这些系统由于氧化小1足而使硫酸根离广能够在未饱和方式下发挥作用。　　防止硫酸盐结垢的1个可供选择的方法。是允许人量的沿进行循环，比沉淀落作已肓的结晶上而不是落在结垢物面。已经发现只要5的固体石旮聚合物就可以达到防止硫酸盐结垢的的。获得5石膏聚合物的个有用的方法是强制氧化。　　选好飞灰沉降位置，也有助于减少结垢的产生。　　根据1人的研究，硫酸盐在固体面结晶量最高可达10以上。然而，随行浆液路中固体含量为固体最高含量在15以下是合适的。美国的大多数0系统浆液中含有715的固体似在某些情况下，体积却只占到3.在日本石膏有时候加入到循环过程作为硫酸盐结晶的品核。　　1.3其他应考虑的问只能凭据经验得出浆液回路中存在的固体量比要多。高利用率要求浆液反应槽的泄露量必须要小，因为反应槽中具有产生许多可溶固体的条件，这对1些可济物如镁盐有积极的作用。1对于以化物和其他杂质化合物则有负面影响，火多数情况下，7590的石灰石灰石会得到利用在日本装备新式锅炉的石灰心系统原料利用率高达98.般来说，石灰的利用率要比石灰石高。　　通常考虑经济核算因素而决定选用石灰还是石灰石。当选择石灰时，那么锻烧费用运输以及熟化冷问就必须，虑。相应地。选择任灰石灰的价格主要体现在锻烧费用上。石灰石的运输费用比石灰的运输费用大概高出24倍。石灰可以用卡车来运，石灰的运输和管理费用相对较低。　　过去，很少有人的系统采用石灰石做吸收剂，因为人家都认为采用石灰比心灰石更界易获，高脱硫效率，然而这从来没打得到过明确证实。现在，倾向于用石灰石替代昂贵的石灰，新建电厂己较少考虑采用石灰作为吸收剂。　　酸忭人就会引起腐蚀。前2离子是问的关键所在。在吸收3，2的过程中，吸收液的值总是低亍7浆液中的离子来丁1煤水石灰或1灰石等各种途径。由厂按废水排放。标准禁止浆液排放。所以浆液闭式循环最终导致厂可溶氯化物和其他污染物的聚集。其后果就是可溶酸性氯化物引起的腐蚀非常严重。电力工业般对设备的预期寿命要求是20年或更长，因此对腐蚀问2吸收系统的改进分析2.1预洗涤影响预洗涤的因素有几个，如飞灰的移动氯化物的含量吸收塔中温度变化等。因为大多数吸收塔土颗粒输送方面效率低5.所以采用文丘里管来满足快速输送的目的。吸收塔结构设计不是把处埋飞灰当作唯的目的=烟气扩散或逆流洗涤减弱广飞灰沉降。而且逆流洗，还将产外。腐蚀，除去氯化物理想的方法是采用分离洗涤步骤。　　氯化物不仅使得主吸收塔中的结垢和腐蚀变得严重，而且降低吸收效率。镁盐和氯化物在结垢方面收。如果化物浓度高尸50001而镁盐缺乏，那么过饱和硫酸盐就不可能产生。在不锈钢结构中。当氧化物浓嗖以有几订，就会产生窝蚀，为防止氯化物和湍流塔接触。分离塔和蒸汽净化对预洗涤1是必需的。日木多数的脱硫设备都使用这样的装置，们在美国没打广泛采用，2.2吸收塔由于控制结垢方面的困难，所以吸收塔的设计选型主要考虑结垢的严重程度。除此以外，还要考虑其它因素，比如压降传质调节比颗粒输送以及配比等吸收塔设计越复杂。结垢的危险就越大，因此，云石床不用再添加填料，吸收塔填料隔栅也不用布置那么复杂。喷淋塔不设置隔栅，或者最好采用隔栅和测杆交叉布置。　　另外个重要的参数是压降。高压降不仅需要高能耗，大约15英寸的水柱将耗费掉1的出力，而且减小了泵的抽力，结垢和堵塞变得严重。　　最低的压降出现在敞口槽中。　　吸收塔中物质的传输特性极其重要。但问是在个装进中如何简单地使浆液流速，加。通常。　　石灰石灰石系统中都有非常高的液气流速比，因此，泵的能耗很高。高液气比是解决8，2排放的最简单方法。而且，如果大量的浆液参加循环，那么结垢就可以控制在定的范围内。主吸收塔内，区。石灰石吸收3，2的反应速度慢，选择顺流还是逆流对其来讲常要要达到同样的脱硫效率，顺流对浆液的流速的要求就比逆流要高。这个要求对考虑将来选择石灰还圮石灰石时倒妃次要的。因为有呜吸收塔的设计经考虑了这个闪素=仅在少数几种吸收装置中考虑调节比，比如有复杂入口的移动床和文丘里。如果几个吸收器并联使用，那么这个问，以通过6闭1个或儿个吸收器来减小锅炉负荷。　　飞灰的高速输送对以1儿个方面足有利的输送颗粒的直径可以减小，灰的存在可以减少给垢。许多吸收器在颗粒输送方面效果不佳，文丘里和移动床在这方面效果很好。　　合适的气液比在大多数情况下与压降和结垢程度有。从。论上考虑，喷淋塔和浆液接触的时间较短，所以设置柱状膜或隔棚的喷淋塔对增加接触时间有定作用，但如果设置得太多，这个作用就不明显。移动床和湍流塔的效果就比较好。在这两种吸收装置中。颗粒和填料球不断接触。另外，由于吸收塔中的气体体积远比液体体积要大得多，因此可以推断能达到较好的临界气液接触。　　2.3浆液反应槽存储槽的设计必须考虑允许添加石灰石灰石，以便浆液适3混合。浆液中的反应乜拈洗涤到反应完成直至石膏沉积。当添加石灰石灰石的时候必须正确地配置浆液以免高值导致结垢。在实际操作中，要完全混合是困难的。据称应用堵塞流可以使浆液配置比较容易。在某些使石灰石的地，堵张流也样应到反应中。　　当考虑上述闪素，5，的停衍，间被认为是最低限度。然而实际上，为了获得合理尺寸的存储槽，所用的时间短于这个最低时间。5 10的时间限制很难做得到，特别是应用高速，液脱硫时更是如此