2湿法脱硫技术介绍 2.1 脱硫方法简介
目前,世界范围内的火电厂脱硫技术多种多样,达数百种之多。按脱硫工艺在燃烧过程中所处位臵不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化,洗煤仅能脱去煤中很少一部分硫,只可作为脱硫的一种辅助手段,煤气化和液化脱硫效果好,是解决煤炭作为今后能源的主要途径,但目前从经济角度看,还不能与天然气及石油竞争。
燃烧中脱硫主要方式是循环流化床锅炉,循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,具有投资省、燃料适应性广等优点,是一种正在高速发展,并正在迅速得到商业推广的方法。但循环流化床燃烧技术在锅炉容量上受到限制,主要用于135MW以下机组。
燃烧后脱硫即烟气脱硫,是目前唯一大规模商业应用的脱硫方式,烟气脱硫技术很多,主要有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫工艺(芬兰Tempell和IVO公司的LIFAC)、海水烟气脱硫工艺、电子束照射加喷氨烟气脱硫工艺、气体悬浮吸收脱硫技术FLS—GSA)、ABB新型一体化烟气脱硫工艺(NID)、德国WULFF公司回流式烟气循环流化床(RCFB—FGD)脱硫技术等。
2.2 湿法脱硫工艺
湿式石灰石/石膏法脱硫工业化装臵已有四十余年的历史,经过多年不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺,在脱硫市场特别是大容量机组脱硫上占主导地位,约占电厂装机容量的85%。应用的单机容量已达1000MW。 1 湿法脱硫工艺特点 优点:
1) 〃 技术成熟、可靠,国外应用广泛,国内也有运行经验。 2) 〃 脱硫效率高 >=95%。 3) 〃 适用于大容量机组。 4) 〃 吸收剂价廉易得。
5) 〃 系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广。 6) 〃 脱硫副产品石膏可以综合利用。 缺点:
1) 〃 系统复杂、运行维护工作量大。 2) 〃 水消耗较大,存在废水处理问题。
3) 〃 系统投资较大、运行维护费用高、装臵占地面积也相对较大。 2 反应原理
该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的吸收剂—石灰石(石灰)浆液与经烟气再热器冷却后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液中的碳酸钙(CaCO3)以及鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)
即石膏;脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气再热器加热升温后,经烟囱排入大气。
该工艺的化学反应原理如下: 吸收:SO2+H2O = H2SO3 = H+ + HSO3- 氧化:H++HSO3-+ 1/2O2 = 2H2O + SO42- 结晶:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2 Ca2++ SO42-+ 2H2O = CaSO4·2H2O
pH值的控制对反应很重要,较高的pH值有利于吸收反应的发生,而较低的pH值有利于氧化和结晶反应的进行。 3 湿法脱硫工艺系统简介
一套完整的湿法脱硫工艺系统通常包括:SO2吸收氧化系统即吸收塔系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统。
各系统关系如下:在整个脱硫系统中,吸收塔系统是核心,SO2的脱除,中间产物的氧化,以及副产物石膏浆的结晶全部在吸收塔中完成,其它系统则是为吸收塔系统提供服务,而且根据要求不同,其它系统或可以简化,或可以取消,如果取消石膏脱水系统,则变为石膏抛弃法,这时废水处理系统也相应取消,烟气系统的简化主要在于烟气再热器的取舍,而吸收剂制备系统的简化则是取消石灰石磨制设备(球磨机),直接购买石灰石粉进行配制浆液。
3 湿法脱硫工艺系统示例
下面以2×300MW机组为例来介绍石灰石/石膏法脱硫装臵系统。吸收塔采用喷淋塔。
石灰石-右膏湿法烟气脱硫工艺流程图
烟气脱硫(FGD)系统分为以下几个系统:
吸收塔系统、烟气系统、石灰石输送系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、FGD辅助设备系统 1 吸收塔系统
吸收塔系统每炉一套。采用的工艺是就地强制氧化湿法石灰石—石膏脱硫工艺。在吸收塔内,浆液中的碳酸钙与从烟气中捕获的二氧化硫发生化学反应,生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气经除雾器除去气流中夹带的雾滴及灰尘颗粒。向吸收塔内(在吸收塔的下半部,这部分所起到的是吸收塔反应塔的作用)收集的浆液中喷射空气,将亚硫酸钙就地氧化为硫酸钙(石膏)。为保持固体颗粒的悬浮,配有
相关推荐: