脫硫工藝分析論文

時間:2022-02-11 10:28:00

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脫硫工藝分析論文

1我廠脫硫工藝流程:

結合我廠實際,我廠脫硫工藝采用了爐內摻燒脫硫劑(電石泥)固硫,和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結合的二段式脫硫方式。生成副產物未氧化的亞硝酸鈣(CaSO3•1/2H2O)與自然氧化產物石膏(CaSO4•2H2O)的混合物直接拋棄。

1.爐內脫硫:

過程:用電石泥作固硫劑,煤泥經刮板機進入下倉,在下倉投入電石泥,與煤泥按一定比例混摻,由預壓螺旋送至攪拌倉,再次攪拌均勻后由濃料泵送至鍋爐本體內進行燃燒,達到固硫的效果。

優點:爐外脫硫設施前SO2濃度可以降至500-800mg/m3,電石泥的固硫率在30%左右。

無需添加任何其他設備即可進行,節約成本及設備投入。

爐內固硫過程示意圖

2.爐外脫硫:

過程:整個爐外脫硫系統主要由脫硫劑制備系統、吸收循環系統、副產物處理系統、配電及自動控制系統四大部分組成。

電石泥投入化灰池,清水泵開啟注入清水,然后進入攪拌池,攪拌均勻使之與水充分混合,制備成為電石漿液。加漿泵經管道將漿液送至脫硫塔。首先煙氣與漿液直接接觸脫硫,然后4臺漿液循環泵分別將電石漿液打入脫硫塔上部的噴淋裝置,電石漿液經霧化后再次與煙氣中的SO2反應,進一步除去煙氣中的SO2。脫硫過程中所產生的未氧化的亞硝酸鈣(CaSO3•1/2H2O)與自然氧化產物石膏(CaSO4•2H2O)的混合物經排渣系統排至沉灰池。

優點:整個脫硫系統位于煙道末端,除塵系統后,其脫硫過程的反應溫度適中;

濕法煙氣脫硫反應是氣液反應,脫硫反應速度快,脫硫效率高,鈣利用率高;

系統可利用率高、運行費用低、維護簡單、運行人員少、能確保人員和設備的安全、能有效地節約和合理利用能源;

系統位于鍋爐引風機之后,且有旁通煙道,脫硫系統相對獨立,運行不會影響主體設施,且維護檢修方便;

爐外脫硫過程示意圖

2電石泥脫硫機理

在燃燒過程中,燃煤中的硫可以分為有機硫和黃鐵礦硫兩大部分,硫分在加熱時析出,如果環境中的氧濃度較高,則大部分被氧化為SO2而很少部分殘存于爐渣中。電石泥的主要成分是Ca(OH)2。

1.反應機理

Ca(OH)2+SO2=CaSO3.1/2H2O+1/2H2O

CaSO3.1/2H2O+3/2H2O+1/2O2=CaSO4+H2O

影響循環流化床鍋爐脫硫效率的主要影響因素:(1)Ca、S摩爾比的影響。Ca、S摩爾比被認為是影響脫硫效率和SO2排放的首要因素,根據試驗表明,Ca、S摩爾比為1.5~2.5時,脫硫效率最高,而繼續增加Ca、S摩爾比或脫硫劑量時,脫硫效率增加的較小,而且繼續增加脫硫劑的投入量會帶來其他副作用,如增加物理熱損失,影響燃燒工況等。(2)床溫的影響。床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應速度、固體產物分布。從而影響脫硫效率和脫硫劑的利用率。有關文獻表明,床溫控制在850~900℃時,能夠達到較高的脫硫效率。(3)脫硫劑粒度的影響。

2.計算用量

根據電石泥脫硫理論,按照給煤含硫量1.6%,Ca、S摩爾比2.5,電石渣中含水、雜質比例45%(其中含水40%,雜質5%),其余成分Ca(OH)2,07年我廠全年總耗煤約為耗煤量104253噸量計算,

(Ca的摩爾質量40,O的摩爾質量16,H的摩爾質量1)

進行理論計算

我廠每年產S量:104253×1.6%=1668.048(噸)

每年需Ca量:2.5×40×1668.048/32=5212.65(噸)

每年需Ca(OH)2量:(5212.65/40)×74=9643.4025(噸)

理論需要消耗電石泥量:9643.4025/(65%)=14836(噸)

3.脫硫試驗

為了驗證脫硫效果,對加電石渣進行脫硫加以記錄(一小時中4次記錄值)

4.數據分析

按照一定的比例加入電石泥,脫硫效率可以達到90%,能夠將二氧化硫的排放濃度降到國家環保要求的480mg/m3以下。

5.存在問題

由于煤泥中攪拌添加電石泥,添加比例不好控制,攪拌不均勻,導致煤泥打空,容易出現個別點排放量超標。

6.建議

增加電石泥給料和輸送設備,確保摻燒比例及摻燒均勻。

3結論

(l)我廠采用爐內摻燒脫硫劑(電石泥)固硫,和爐外煙氣脫硫FGD濕法脫硫相結合的二段式脫硫方式脫硫取得成功,脫硫效果能夠達到國家環保要求。

(2)按照每年用煤炭10萬t計算,可以消耗近1.4萬t電石廢渣。不僅減少了這些廢渣對環境的污染,而且為以廢治廢開辟了新的途徑。

(3)利用廢電石渣作為脫硫劑,不再采購石灰石大大地節省了運行費用。

(4)系統維護簡單、運行人員少、能確保人員和設備的安全。

4參考文獻

《電石渣干粉在電廠煙氣脫硫工藝中的應用》---作者:史紅

《燃煤爐預混—噴鈣二段脫硫技術研究》------作者:劉建忠,周俊虎,程軍,曹欣玉趙翔,岑可法

《中小容量鍋爐濕法煙氣凈化裝置及系統優化》----作者:陶邦彥梅曉燕

論文關鍵詞:脫硫電石泥脫硫劑

論文摘要:簡要介紹了爐內摻燒脫硫劑固硫和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結合的二段式脫硫方式的工藝流程。針對電石泥脫硫工藝進行了分析,論證了電石泥應用于煙氣脫硫的可行性。