脫硫設備:
吸收塔:用于煙氣與脫硫劑的接觸反應,是脫硫系統(tǒng)的核心設備之一。
石灰石漿液系統(tǒng):包括石灰石漿液箱、攪拌器、石灰石漿液泵等,用于制備和輸送脫硫劑。
石膏處理系統(tǒng):包括石膏排放泵、石膏旋流器、真空帶式過濾機等,用于處理脫硫后生成的石膏。
增壓風機:用于提供足夠的壓力,使煙氣通過整個脫硫系統(tǒng)。
漿液循環(huán)泵:用于循環(huán)吸收塔內(nèi)的漿液,確保反應充分。
脫硝設備:
選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng):包括氨水儲罐、稀釋風機、氨氣/空氣混合器、SCR反應器、吹灰器等,用于將NOx還原為氮氣和水。
選擇性非催化還原(SNCR)系統(tǒng):使用氨水或尿素作為還原劑,通過噴槍直接噴入煙氣中進行脫硝。
除塵設備:
布袋除塵器:用于去除煙氣中的粉塵顆粒物,是脫硫脫硝系統(tǒng)的前置設備。
靜電除塵器或布袋除塵器:用于初步去除煙氣中的顆粒物,為后續(xù)的脫硫脫硝處理創(chuàng)造條件。
其他輔助設備:
煙道和煙囪:用于煙氣的輸送和排放。
除霧器:用于去除煙氣中的液滴,防止石膏雨現(xiàn)象。
換熱器和冷卻設備:用于冷卻煙氣和石灰石漿液,保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
這些設備共同構成了一個完整的脫硫脫硝系統(tǒng),能夠有效地去除煙氣中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx),從而減少大氣污染,保護環(huán)境。
]]>脫硫劑準備:首先,小蘇打(碳酸氫鈉,NaHCO3)作為脫硫劑在料倉中儲存。通過下料閥均勻進入研磨機,研磨機中的研磨盤和分級輪高速旋轉,將NaHCO3物料粉碎至設計要求的粒徑,一般要求粒徑在20μm以下。
噴射系統(tǒng):研磨后的超細小蘇打粉通過噴射系統(tǒng)噴入高溫煙氣管道中。噴射系統(tǒng)的作用是確保小蘇打粉末能夠迅速與煙氣中的SO2接觸并發(fā)生化學反應。
脫硫反應:在高溫條件下,噴入的NaHCO3迅速分解生成碳酸鈉(Na2CO3)和二氧化碳(CO2)。生成的碳酸鈉具有較高的反應活性,進一步與煙氣中的二氧化硫(SO2)反應,生成亞硫酸鈉(Na2SO3)和水(H2O),從而實現(xiàn)SO2的吸收凈化。
布袋除塵:脫硫反應后產(chǎn)生的粉狀顆粒物(包括未反應的小蘇打和生成的副產(chǎn)物如硫酸鈉、亞硫酸鈉等)隨氣流進入布袋除塵器進行收集。布袋除塵器可以有效捕集這些顆粒物,防止其進入后續(xù)系統(tǒng)。
副產(chǎn)物處理:收集到的脫硫灰通常會進行進一步處理,例如資源化利用或安全處置。脫硫灰的主要成分包括硫酸鈉、亞硫酸鈉和未反應的小蘇打。
整個過程強調(diào)了小蘇打的高效利用和對煙氣中SO2的快速吸收凈化能力,同時通過布袋除塵器有效控制了粉塵排放,確保了環(huán)保效果。
]]>濕法脫硫工藝通常包括以下幾個步驟:首先,煙氣通過增壓風機進入煙氣換熱器,降低溫度后進入吸收塔;在吸收塔內(nèi),煙氣與石灰石漿液接觸,漿液中的碳酸鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成石膏,從而去除SO2。為了提高脫硫效率并減少設備腐蝕,通常會使用煙氣換熱器(GGH)來回收熱量,并在脫硫后提升煙氣溫度,避免冷凝產(chǎn)生白煙。
除了濕法脫硫,干法脫硫技術也得到了一定的應用,例如爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝(LIFAC)和電子束煙氣脫硫技術等。這些方法相較于濕法脫硫具有投資少、占地面積小、運行費用低等優(yōu)點,但其脫硫效率相對較低。
近年來,隨著環(huán)保要求的提高和技術的進步,火電廠煙氣脫硫技術也在不斷發(fā)展。例如,噴霧蒸發(fā)技術被用于處理濕法脫硫后的廢水,通過噴霧蒸發(fā)將廢水中的水分蒸發(fā)掉,從而實現(xiàn)廢水的零排放。此外,火電廠還注重脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化管理,通過合理調(diào)整設備運行參數(shù)和維護措施,進一步提高脫硫效率并降低能耗。
火電廠煙氣脫硫技術的發(fā)展不僅有助于減少大氣污染,還對提高能源利用效率和保護環(huán)境具有重要意義。未來,隨著技術的不斷進步和政策的推動,火電廠煙氣脫硫技術將更加高效、經(jīng)濟和環(huán)保。
]]>設備操作與維護:
在啟動脫硫系統(tǒng)前,需進行一系列的試驗和驗收,包括煙道、吸收塔、除塵器的漏風率測試、氣流均布試驗等,并確保輔助系統(tǒng)和設施的正常運行。
運行過程中,需根據(jù)燃料、原料及負荷變化及時調(diào)整,確保SO2排放達標,并定期檢查維護各類設備和設施。
停運后,應沖洗塔內(nèi)可能積存的細灰或沉淀物,冬季長期停運時需排盡積水,防止凍壞設備。
安全與職業(yè)衛(wèi)生:
脫硫工程應備有防塵面罩、洗眼液等防護用品,并建立并嚴格執(zhí)行安全檢查制度,及時消除事故隱患。
在易發(fā)生粉塵飛揚或灑落的區(qū)域設置必要的除塵設備或清掃措施,防止漏粉、漏灰及飛揚。
對于噪聲較高的設備,應采取減震消聲措施,盡量將噪聲源和操作人員隔開。
工藝參數(shù)控制:
控制吸收塔出口煙溫應在煙氣露點溫度10℃以上,以防止腐蝕。
煙氣冷卻系統(tǒng)需降低煙氣溫度,使后續(xù)處理更加有效。
濕法脫硫系統(tǒng)設計宜考慮顆粒物、霧滴等多污染物協(xié)同控制措施,減少脫硫系統(tǒng)對顆粒物排放的貢獻。
環(huán)保與資源利用:
脫硫過程中產(chǎn)生的廢水需收集和處理,減少環(huán)境污染。
石膏漿液需通過脫水機去除水分,得到干燥的石膏產(chǎn)品,用于工業(yè)應用或建筑材料。
脫硫后的凈煙氣可通過除霧或送機組冷卻塔排放,也可經(jīng)吸收塔結晶工藝產(chǎn)生硫酸銨結晶。
運行與調(diào)試:
脫硫工程的運行、維護及安全管理應符合規(guī)范和行業(yè)規(guī)定,運行應在滿足設計工況下進行,并定期檢查維護各類設備和設施。
啟動前需確保伴熱裝置有效投入、濾袋預涂灰、電區(qū)啟動放電極絕緣子室等。
緊急情況處理:
在液氨泄漏、液氨壓力異?;蛞归g等情況下,應采取防火措施,如配備防火負責人、制定防火安全制度、成立義務消防組織、準備消防器材和制定防火應急預案。
通過以上措施,可以確保煙氣脫硫過程的安全、高效和環(huán)保。
]]>技術成熟和可靠性高:石灰石-石膏法是一種非常成熟的煙氣脫硫技術,自20世紀80年代以來廣泛應用于全球的火電廠中。其技術已經(jīng)非常成熟,運行可靠性高,設備和技術容易獲取。
資源豐富且價格低廉:石灰石作為脫硫劑,來源廣泛且價格便宜。石灰石資源豐富,易于運輸和保存,這使得石灰石-石膏法在經(jīng)濟上具有很大的優(yōu)勢。
脫硫效率高:石灰石-石膏法的脫硫效率非常高,通??梢赃_到90%以上,甚至在某些裝置中可以超過95%。這種高效率使得該方法能夠有效去除煙氣中的二氧化硫,滿足嚴格的環(huán)保要求。
適應性強:石灰石-石膏法對煤種變化、負荷變化和脫硫率變化具有較強的適應性,特別適用于大容量機組(如200MW及以上)和燃用含硫量較高的煤種。
副產(chǎn)品可利用:脫硫過程中產(chǎn)生的石膏是一種有價值的副產(chǎn)品,可以用于建筑材料或肥料等工業(yè)應用,這不僅減少了廢物處理的成本,還增加了經(jīng)濟效益。
系統(tǒng)穩(wěn)定且無氨逃逸問題:石灰石-石膏法系統(tǒng)運行穩(wěn)定,吸收劑不存在揮發(fā)性問題,也無氨逃逸問題,這使得其在實際應用中更加安全可靠。
盡管石灰石-石膏法存在一些缺點,如初期投資和運行成本較高、占地面積大、系統(tǒng)管理復雜等,但其綜合優(yōu)勢使其成為目前國內(nèi)外火電廠煙氣脫硫的首選工藝。特別是在內(nèi)陸電廠或資源豐富的地區(qū),石灰石-石膏法因其經(jīng)濟性和高效性而被廣泛采用。
]]>技術規(guī)范與設計要求:
脫硫裝置的設計和施工應符合國家和行業(yè)標準《煙氣循環(huán)流化床法煙氣脫硫工程通用技術規(guī)范》(HJ 178—2018)等。
施工過程中使用的設備、材料必須符合國家標準,并取得供貨商的產(chǎn)品合格證后方可安裝和使用。
工程驗收應按相應專業(yè)驗收規(guī)范執(zhí)行,包括土建施工質量驗收、機械設備安裝質量驗收、電氣裝置驗收等。
運行與維護:
脫硫裝置的運行應根據(jù)燃料、原料及主體工程負荷的變化及時調(diào)整,確保SO2連續(xù)穩(wěn)定達標排放。
定期檢查和維護各類設備、電氣和自控儀表,確保裝置穩(wěn)定可靠運行。
在停運時,需及時排空并清洗管道和設備,避免二次污染。
維護人員應熟悉維護保養(yǎng)規(guī)定,定期檢查、更換或維修必要部件,并做好詳細記錄。
安全管理:
脫硫裝置不得在超過設計負荷的條件下長期運行。
應制定脫硫工程事故應急預案,儲備應急物資,并定期組織相關演習。
在操作過程中,應嚴格遵守安全操作規(guī)程,操作人員需接受培訓,掌握脫硫塔操作要領,正確穿戴個人防護用品。
環(huán)境保護:
脫硫廢水處理系統(tǒng)應滿足國家及行業(yè)標準,并定期檢查吸收塔、換熱器等設備的腐蝕、結晶和堵塞情況。
副產(chǎn)品應妥善堆放、貯存、運輸和利用,避免二次污染。
對可能產(chǎn)生粉塵污染的裝置,宜采用全負壓密閉操作,并盡量實現(xiàn)機械化和自動化作業(yè)。
經(jīng)濟性與效率:
脫硫系統(tǒng)的增容改造應提高系統(tǒng)的適應性和效率,以滿足高硫煤種的環(huán)保排放要求。
通過技術改造,如增加噴淋層、液體再分布裝置等,可以有效降低二氧化硫排放濃度。
其他注意事項:
在脫硫系統(tǒng)中,應避免將固體脫硫劑直接加入系統(tǒng),再生停留時間應控制在12-15分鐘。
脫硫液溫度應控制在35-45°C之間,操作要平穩(wěn),保持再生槽硫沫連續(xù)溢流。
脫硫改造需要綜合考慮技術規(guī)范、運行維護、安全管理、環(huán)境保護以及經(jīng)濟性等多個方面,以確保改造后的系統(tǒng)能夠安全、高效、穩(wěn)定地運行。
]]>氨法脫硫技術具有較高的脫硫效率,通??梢赃_到95%以上,且副產(chǎn)品硫酸銨具有較高的經(jīng)濟價值,可以作為化肥使用,因此在環(huán)保性和資源再生利用方面具有顯著優(yōu)勢。然而,氨法脫硫存在氨損失、能耗大以及加熱器材質要求高等問題。此外,氨法脫硫系統(tǒng)不排廢水,但其漿液中的氯離子和氟離子濃度較高,可能導致腐蝕問題。
相比之下,石灰石-石膏法脫硫技術雖然占地面積較大,漿液循環(huán)量和耗電量較高,但其脫硫效率也高達95%,且運行成本已大幅降低。石灰石-石膏法的副產(chǎn)品為石膏,主要用于建材行業(yè),具有一定的市場價值。然而,該技術的缺點包括系統(tǒng)復雜、初始投資大、水耗大等。
從技術改造的角度來看,氨法脫硫改造為石灰石-石膏法脫硫需要考慮以下幾點:
設備調(diào)整:氨法脫硫塔的設計與石灰石-石膏法脫硫塔有所不同,需要對塔內(nèi)結構進行調(diào)整以適應石灰石-石膏法的工藝流程。
漿液制備:石灰石-石膏法需要將石灰石磨成粉并制成漿液,這與氨法脫硫的液氨或廢氨水不同,需要額外的設備和工藝來實現(xiàn)。
能耗與成本:石灰石-石膏法的能耗相對較高,且系統(tǒng)復雜度較高,因此改造過程中需要評估整體的能耗和運行成本是否合理。
安全性:石灰石-石膏法不涉及危險化學品的使用,安全性較高,而氨法脫硫存在氨泄漏的風險,需要采取相應的安全措施。
環(huán)保性:石灰石-石膏法的副產(chǎn)品石膏可以用于建材行業(yè),而氨法脫硫的硫酸銨則可以作為化肥使用,兩者在環(huán)保性方面各有優(yōu)勢。
改造氨法脫硫為石灰石-石膏法脫硫是一個復雜的工程任務,需要綜合考慮技術可行性、經(jīng)濟合理性以及環(huán)保要求。建議在進行改造前進行全面的技術評估和經(jīng)濟分析,以確保改造后的系統(tǒng)能夠高效、安全地運行,并符合環(huán)保標準。
]]>半干法脫硫:在半干法脫硫中,生石灰通常經(jīng)過消化變?yōu)闅溲趸}漿液,然后噴入煙氣中進行反應。這種情況下,脫硫溫度一般在70℃左右,煙氣未達到飽和,無需再熱即可排入煙囪。
干法脫硫:干法脫硫技術中,石灰粉經(jīng)過消化后進入反應器,與煙氣中的SO2發(fā)生化學反應。干法的操作溫度一般控制在60-110℃之間。
濕法脫硫:在濕法脫硫工藝中,吸收塔入口煙氣的溫度一般建議為80℃到170℃之間,以確保脫硫效率。此外,有證據(jù)表明,濕法脫硫后的凈煙氣溫度一般在50-70℃之間,這取決于具體的工藝設計和操作條件。
其他情況:在某些特定的工藝如中,爐內(nèi)噴鈣增濕活化法(LIFAC),最佳的脫硫溫度范圍為850℃到1150℃。然而,這種方法主要用于高溫條件下的鍋爐煙氣處理。
生石灰煙氣脫硫所需的溫度范圍較廣,具體取決于所采用的脫硫技術和工藝條件。在實際應用中,需要根據(jù)具體的工藝要求和設備條件來確定合適的溫度。
]]>干法脫硫的優(yōu)勢:
工藝簡單:干法脫硫的工藝流程相對簡單,設備簡單,占地面積小,投資和運行費用較低。
能耗低:干法脫硫過程中不需要大量的水和能源,因此可以節(jié)省能源消耗,降低生產(chǎn)成本。
無腐蝕問題:由于不涉及大量水和化學反應,設備腐蝕程度較輕,延長了設備的使用壽命。
副產(chǎn)物易于處理:干法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品通常是干燥的,更易于處理和運輸。
無需污水處理系統(tǒng):干法脫硫不需要額外的水處理系統(tǒng),節(jié)約水資源,避免了廢水處理的需求。
適用于低硫含量氣體:干法脫硫特別適合于含硫量較低的氣體,如天然氣、油田氣等。
濕法脫硫的優(yōu)勢:
高脫硫效率:濕法脫硫通常具有較高的脫硫效率,可達90%以上,甚至更高。
煙氣脫硫的基本原理及方法
煙氣脫硫的基本原理及方法
技術成熟:濕法脫硫技術較為成熟,生產(chǎn)運行安全可靠,適用范圍廣。
副產(chǎn)品易處理:濕法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品如石膏等可以回收利用,作為建筑材料或肥料。
反應速度快:濕法脫硫的氣液反應速度快,能夠迅速將煙氣中的二氧化硫轉化為硫酸鹽。
適用性強:濕法脫硫適用于各種規(guī)模的氣體處理,尤其在大型脫硫廠中廣泛應用。
然而,每種方法也存在一些劣勢。例如,干法脫硫的脫硫效率通常低于濕法脫硫,并且設備龐大、投資大。而濕法脫硫則面臨設備復雜、運行維護成本高、能耗高等問題。
選擇合適的脫硫技術需要根據(jù)具體的應用場景和需求進行綜合考慮。例如,在水資源緊張的地區(qū),干法脫硫可能更為合適;而在需要高效脫硫且副產(chǎn)品可回收利用的情況下,濕法脫硫可能是更好的選擇。
]]>此外,循環(huán)流化床鍋爐的脫硫過程還涉及多次循環(huán)和反復的低溫燃燒與脫硫反應,這使得脫硫劑(如石灰石粉)能夠充分與煙氣接觸,提高了脫硫效率。石灰石粉的最佳粒徑一般控制在0.1-0.5mm范圍內(nèi),以確保其反應表面足夠大,同時避免因粒徑過細而導致的輸送和反應效率問題。
循環(huán)流化床鍋爐的脫硫技術不僅適用于常規(guī)燃煤鍋爐,還可以通過改造應用于煤泥等低熱值燃料的鍋爐中,盡管煤泥鍋爐的SO?排放濃度不穩(wěn)定,但通過合理調(diào)整石灰石粉的添加量和反應條件,仍可以實現(xiàn)有效的脫硫。
循環(huán)流化床鍋爐脫硫技術以其高效、環(huán)保、適應性強等特點,在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中得到了廣泛應用,并且隨著技術的不斷優(yōu)化和改進,其應用范圍和效果將進一步提升。
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