一、概述:
某公司現(xiàn)有一臺(tái)4噸鍋爐,由于鍋爐燃煤主要以煙煤為主,燃燒灰份大、發(fā)熱量低且含硫高,所以鍋爐出口煙氣中,煙塵及二氧化硫的初始濃度都比較高,為滿足環(huán)保對(duì)鍋爐煙氣排放的要求,需要對(duì)煙氣進(jìn)行率的除塵脫硫處理。本方案目的即為探求治理高濃度煙氣的合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的環(huán)保工藝。本著貴單位意見(jiàn)結(jié)合我公司治理經(jīng)驗(yàn),在鍋爐出口安裝除塵脫硫器,除塵效率達(dá)到90%以上,除塵器本體阻力小于1000Pa,處理后煙氣的煙塵濃度可達(dá)到30mg/Nm3以下,能滿足嚴(yán)格的環(huán)保排放要求。
二、燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)比較
鍋爐脫硫方法多種多樣,但煙氣脫硫(FGD)是世界上惟一大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的、有效的脫硫方法,而這其中濕法脫硫又是效率高、脫硫劑高的,同時(shí)濕法脫硫由于用在除塵器后,不但不增加除塵器負(fù)荷,而且具有相當(dāng)?shù)某龎m效率,可以適當(dāng)減少除塵器的效率,并在除塵器故障時(shí),起到彌補(bǔ)除塵的作用,確保煙氣99%達(dá)標(biāo)排放。由于濕法脫硫具有很多特點(diǎn),使得它在世界脫硫工藝中具有很重要的位置,據(jù)統(tǒng)計(jì),運(yùn)行脫硫設(shè)備中,濕法脫硫占到了90%以上的比例。對(duì)于濕式脫硫,按脫硫劑的不同,應(yīng)用較多的主要有石灰(石灰石)法、鈉堿法、氧化鎂法、氨法、雙堿法等,
①石灰(石灰石)法FGD是一種低成本、率的脫硫方法,但由于石灰(石灰石)難溶于水、與SO2反應(yīng)過(guò)程較慢,在脫硫中需要極大的持液量,當(dāng)要求達(dá)到90%以上的脫硫效率時(shí),其氣液比至少需達(dá)到8以上,這樣導(dǎo)致的結(jié)果是增加設(shè)備成本和消耗大量的能源,不適合小型鍋爐使用。
由于常規(guī)的石灰(石灰石)法投資及運(yùn)行費(fèi)用一般廠家無(wú)法忍受,所以在我國(guó)的中小型鍋爐采用的都是簡(jiǎn)易石灰法,即省去了常規(guī)石灰法中的很大一部份設(shè)備。這樣的石灰法的脫硫效率會(huì)有所下降,一般在70%左右,另外易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象,影響了設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至堵塞設(shè)備,直至導(dǎo)致鍋爐停運(yùn)。
②鈉堿法是一種率的脫硫方法,同時(shí)還具有反應(yīng)速度快,氣液比小等優(yōu)勢(shì),但是由于鈉堿價(jià)格比較貴,市場(chǎng)價(jià)格是生石灰的10倍以上,用在小型工業(yè)鍋爐還差不多,對(duì)于貴公司則將大規(guī)模提高脫硫成本,據(jù)測(cè)算,這種脫硫方法的成本較雙堿法高出5~8倍,且由于脫硫生成為易溶于水,對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),對(duì)脫硫水進(jìn)行處理,增加運(yùn)行成本。
③氨法脫硫與鈉堿法一樣具有許多優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格同樣高,市場(chǎng)上液氨價(jià)格在3000元/噸以上,是生石灰的30多倍,同時(shí)液氨需用壓力容器運(yùn)輸,大規(guī)格應(yīng)用時(shí),極不方便,而且氨法脫硫產(chǎn)物亞硫酸銨會(huì)造成二次污染,必需建立包含氧化、二次蒸發(fā)、結(jié)晶、濃縮、過(guò)濾、干燥等復(fù)雜的脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng),設(shè)備投資大,可以說(shuō)氨法脫硫的工藝流程就是一個(gè)化工廠,因此,除非特殊場(chǎng)合,人們一般不用氨法脫硫。
④為解決石灰法投資大、運(yùn)行成本高易堵塞設(shè)備的問(wèn)題,人們開發(fā)出了雙堿法,即直接參與吸收塔內(nèi)脫硫反應(yīng)的是溶解度高、反應(yīng)速度快的NaOH和Na2CO3,但其生成物Na2SO3和NaHSO3又通過(guò)苛化反應(yīng),成了NaOH。因此終消耗的是廉價(jià)的石灰。濕式雙堿法脫硫是一種低成本、率的脫硫方法。在本工藝中,由于消耗的是石灰,與使用價(jià)格高出幾倍的氧化鎂、氨水相比,運(yùn)行成本大大降低,同時(shí)由于直接反生反應(yīng)的是NaOH和Na2CO3,提高了反應(yīng)速度與效率,大大減少了持液量,同時(shí),由于直接脫硫劑是堿性強(qiáng)、反應(yīng)活性好的NaOH,因此據(jù)相關(guān)資料和我公司經(jīng)驗(yàn),脫硫效率高可達(dá)95%甚至高。
經(jīng)過(guò)上述對(duì)比,可以看到,雙堿法不但脫硫效率高和運(yùn)行可靠性高,而且在一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用方面也有很大的優(yōu)勢(shì),也不會(huì)造成二次污染,因而是加適合我國(guó)國(guó)情的一種成熟工藝。結(jié)合離柳公司的具體情況,在該煙氣脫硫項(xiàng)目中采用雙堿法脫硫工藝。
表2-1:中小型鍋爐幾種典型脫硫方法的簡(jiǎn)單比較:
脫硫方法 | 脫硫效率 | 氣液比 | 能耗 | 脫硫成本 | 運(yùn)行狀態(tài) | 脫硫產(chǎn)物 |
簡(jiǎn)易石灰法 | <75% | ≥2 | 很大 | 低 | 易堵塞 | 易處理 |
鈉堿法 | ≥90% | ≤1 | 較小 | 高 | 良好 | 難處理 |
氨法 | >90% | ≤1 | 較小 | 高 | 良好 | 難處理 |
雙堿法 | ≥90% | ≤1 | 較小 | 較低 | 良好 | 易處理 |
2.2雙堿法濕法脫硫介紹
雙堿法脫硫工藝是為了克服石灰/石灰石法煙氣脫硫容易結(jié)垢、需要循環(huán)水量大、能耗高的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的,鈉鈣雙堿法(Na2C03-Ca(OH)2)用純堿啟動(dòng)、鈉堿吸收S02、石灰,后吸收液循環(huán)使用.
本方案的鈉鈣雙堿法脫硫是在一玻璃鋼圓筒形反應(yīng)器中,以含Na2CO3的循環(huán)水為吸收劑,根據(jù)煤的全硫分含量及煙氣中SO2濃度,通過(guò)特殊的噴頭,使吸收劑霧化,煙氣和霧化后的吸收劑在反應(yīng)板上充分混合、接觸,SO2與Na2CO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成易溶于水的Na2SO3及NaHSO3,完成脫硫反應(yīng)。吸收SO2后的吸收液,經(jīng)過(guò)加入Ca(OH)2乳液后,發(fā)生反應(yīng),完成鈉堿,同時(shí)生成脫硫終反應(yīng)物—CaSO3·1/2H2O沉淀,然后CaSO3·1/2H2O沉淀與循環(huán)水經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離,清液經(jīng)補(bǔ)充Na2CO3后,用于循環(huán)吸收,脫硫產(chǎn)物與除塵器中未分離的煙塵一起形成固體濾餅后,可以繼續(xù)氧化并制成石膏或直接送到填埋場(chǎng)填埋。
三、方案依據(jù)和方案原則
3.1方案編制的依據(jù)
3.1.1鍋爐參數(shù)
⑴鍋爐額定蒸發(fā)量:4t/h
⑵鍋爐數(shù)量:1臺(tái)
⑶鍋爐年運(yùn)行時(shí)間:6000小時(shí)
⑷鍋爐煙氣量:16000m3/h
⑸除塵器類型:濕式除塵脫硫器
⑹排煙溫度:1700C
3.1.2燃煤參數(shù)
⑴鍋爐煤耗: t/h
⑵燃煤全硫分: %
3.1.3大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)GB13271-2001《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》大氣污染物允許排放濃度為:
煙塵: 30mg/Nm3 SO2:200mg/Nm3
3.2方案編制的原則
⑴適用于4噸鍋爐煙氣濕法脫硫項(xiàng)目。
⑵本技術(shù)方案采用我公司的濕式雙堿法脫硫的專有技術(shù)。
⑶技術(shù)成熟可靠,經(jīng)濟(jì)合理。
⑷技術(shù)有較大的適用性,可根據(jù)不同工況條件進(jìn)行調(diào)整。
⑸濕法脫硫過(guò)程同時(shí)有相當(dāng)?shù)某龎m效率,因此可適當(dāng)降低除塵器的除塵要求,并在除塵器故障時(shí)起到輔助除塵作用。
章、濕法脫硫系統(tǒng)
一、脫硫機(jī)理說(shuō)明
1.1雙堿法濕法脫硫技術(shù)原理
1.1.1脫硫原理
雙堿法脫硫工藝是為了克服石灰/石灰石法煙氣脫硫容易結(jié)垢、需要循環(huán)水量大、能耗高的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的,鈉鈣雙堿法(Na2C03-Ca(OH)2)用純堿啟動(dòng)、鈉堿吸收S02、石灰,后吸收液循環(huán)使用。
本方案中雙堿法脫硫基本化學(xué)原理可用下列反應(yīng)式表示:
a、脫硫反應(yīng)
Na2CO3+ SO2 →Na2SO3+CO2 ⑴
NaOH+ SO2 →Na2SO3+H2O ⑵
Na2SO3+ SO2+H2O→NaHSO3 ⑶
以上三個(gè)反應(yīng)中,⑴式為啟動(dòng)反應(yīng),在正常反應(yīng)中,脫硫吸收液堿性較高時(shí),⑵式為主要反應(yīng)式;堿性降低到中性甚至弱酸性時(shí),則按⑶式發(fā)生反應(yīng)。
b、過(guò)程
Na2CO3+ SO2 →Na2SO3+CO2 ⑴
NaOH+ SO2 →Na2SO3+H2O ⑵
Na2SO3+ SO2+H2O→NaHSO3 ⑶
以上三個(gè)反應(yīng)中,⑴式為啟動(dòng)反應(yīng),在正常反應(yīng)中,脫硫吸收液堿性較高時(shí),⑵式為主要反應(yīng)式;堿性降低到中性甚至弱酸性時(shí),則按⑶式發(fā)生反應(yīng)。
b、過(guò)程
NaHSO3+ Ca(OH)2→Na2SO3+ CaSO3↓+H2O
Na2SO3+ Ca(OH)2→NaOH+ CaSO3↓
在池內(nèi),當(dāng)往酸性吸收水中加入石灰乳液后,NaHSO3很快跟石灰反應(yīng)釋放出Na+,隨后生成的SO32-又繼續(xù)跟石灰反應(yīng),生成的產(chǎn)物以半水合物CaSO3·1/2H2O的形式沉淀下來(lái),從而達(dá)到鈉堿的目的。
1.1.2具體工藝選擇
對(duì)于雙堿法脫硫,可分為濃堿法和稀堿法。在本方案中,因煙氣含硫較高,SO32-氧化率高,易出現(xiàn)結(jié)垢,因此采用濃堿法,采取軟化措施降低循環(huán)吸收液中CaSO4的含量,以降低結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。
1.1.3雙堿法優(yōu)點(diǎn)
較之石灰石法等其它脫硫工藝,雙堿法脫硫有以下優(yōu)點(diǎn):
⑴鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快,在液氣比一定的情況下,脫硫達(dá)到較高的脫硫效率;
⑵塔內(nèi)和循環(huán)管道內(nèi)的液相為鈉基清液,吸收劑、吸收產(chǎn)物的溶解度大,和沉淀分離在塔外,可大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì);
⑶吸收速度快,可降低液氣比(液氣比不超過(guò)1l/m3),從而降低運(yùn)行費(fèi)用;
⑷脫硫渣無(wú)毒,溶解度小,無(wú)二次污染,可綜合利用;
⑸石灰作劑(實(shí)際消耗物),可靠,來(lái)源廣泛,價(jià)格低;
⑹操作簡(jiǎn)便,系統(tǒng)可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2輔助除塵機(jī)理
脫硫設(shè)備在濕法脫硫的同時(shí),具有一定的除塵功能,在除塵器故障時(shí),可起到輔助除塵的作用。
脫硫塔內(nèi)部的主要除塵結(jié)構(gòu)為PS型無(wú)溢流篩板,當(dāng)煙氣通過(guò)時(shí),高度分散并通過(guò)塔板上的1200余個(gè)篩孔,并與板上方噴淋下來(lái)的循環(huán)水發(fā)生劇烈接觸,水被氣流沖激撕裂,從而霧化而產(chǎn)生許多粒徑百微米級(jí)的小小滴,并在篩板上方形成一層幾十厘米高的三相流化層,從而使得煙氣與噴淋水的接觸成幾何級(jí)增加。工業(yè)試驗(yàn)得到的規(guī)律認(rèn)為:只要
Do≤100d(式中Do指水滴直徑,d代表塵粒直徑)
同時(shí)它們間存在足夠的相對(duì)速度,固體微粒就能穿過(guò)水滴表面的液膜而粘結(jié)在一起。這樣,由于煙氣與噴淋水的劇烈碰撞,煙氣中的粒子基本被除去,剩余的極少數(shù)的煙塵粒子則在上面的旋流板上得到進(jìn)一步凈化,從而達(dá)到佳凈化效果。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明
結(jié)合公司多年從事除塵脫硫的經(jīng)驗(yàn),在本方案中,我們摒棄了脫硫效率不太高、運(yùn)行中易出現(xiàn)堵塞等現(xiàn)象的石灰法,采用的是脫硫效率高,運(yùn)行平穩(wěn)的雙堿法。經(jīng)過(guò)我們?cè)诒本┑拳h(huán)保要求嚴(yán)格的城市對(duì)脫硫情況的調(diào)查和實(shí)際應(yīng)用,對(duì)于率簡(jiǎn)易濕法脫硫中,應(yīng)用的基本上都是雙堿法,其脫硫效率都達(dá)到了90%以上,且運(yùn)行可靠性好。
2.1吸收設(shè)備:
除脫硫工藝的選擇外,我們的主吸收塔采用的是傳質(zhì)性能好、脫硫效率高的篩板塔。由于主吸收板-無(wú)溢流篩的開孔率較低,開孔數(shù)多達(dá)數(shù)千個(gè),煙氣分散性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于旋流板,煙氣經(jīng)過(guò)時(shí),對(duì)板上布水產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊和撕裂,二次霧化效果好,噴淋水粒徑小,水滴與煙氣的接觸大大增加,因而脫硫效率高,同時(shí)由于提高了傳質(zhì)效率,降低了液氣比,減少了運(yùn)行費(fèi)用。在材料上,脫硫設(shè)備主吸收塔筒體采用耐磨耐腐性特別好的碳鋼材料,增加一層防腐層。
2.2脫硫劑的加入:
由于采用了雙堿法的工藝,脫硫劑有兩種:生石灰和Na2CO3。這二者中Na2CO3每班定量連續(xù)添加的方法進(jìn)行加入脫硫設(shè)備附近的循環(huán)池中,以補(bǔ)充脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中損失的Na2CO3;生石灰則儲(chǔ)藏在倉(cāng)庫(kù)中,通過(guò)庫(kù)底的螺旋給料機(jī)加入石灰乳生成罐中,并被制成5%的石灰乳后加入。
2.3循環(huán)水:
經(jīng)脫硫設(shè)備吸收SO2后的酸性循環(huán)水,出脫硫塔,在塔附近循環(huán)池系統(tǒng)集中,其中80%吸收水再回脫硫塔,只有20%的吸收液去,在池內(nèi),加入5%石灰乳液后,發(fā)生反應(yīng):
NaHSO3+ Ca(OH)2→Na2SO3+ CaSO3↓+H2O
Na2SO3+ Ca(OH)2→NaOH+ CaSO3↓
NaOH得到,同時(shí)產(chǎn)生難溶于水,對(duì)環(huán)境無(wú)害的CaSO3半水合物的沉淀,經(jīng)沉淀池濃縮后,打撈出去,的NaOH溶液則由泵打回脫硫塔再利用。
2.4防結(jié)垢措施:
采用雙堿法脫硫的目的就是防止結(jié)垢,但若控制不當(dāng),也有結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn),主要原因?yàn)檫\(yùn)行中,由于煙氣中存在氧氣,脫硫吸收液中生成的SO32-會(huì)被部份氧化成SO42-,在低硫煤、空氣過(guò)剩系數(shù)大的情況下,氧化率尤其大。
當(dāng)脫硫吸收液中存在一定濃度的SO42-時(shí),在脫硫液的程序,加入石灰乳(Ca(OH)2)后,由于Ca SO4的溶解度是Ca SO3的10倍,不但影響鈉堿的,而且會(huì)使得進(jìn)脫硫塔吸收液中含有大量的CaSO4。在我公司的雙堿法脫硫工藝中,為防止出現(xiàn)結(jié)垢,除了在吸收設(shè)備上采取措施外,對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的選定上,也采取了降低進(jìn)脫硫塔吸收液中Ca2+的濃度:①在時(shí)加入稍過(guò)量的石灰,利用同離子效應(yīng)降低CaSO4的溶解度;②在后加入Na2CO3,由于它能與Ca2+反應(yīng)生成溶解度極小的CaCO3,起到類似軟化循環(huán)水的作用,這樣經(jīng)過(guò)這些處理后,進(jìn)入脫硫塔的吸收水中Ca2+濃度保持在極低的水平,因而不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。
2.5脫硫渣的處理:
在雙堿法脫硫工藝中,終的脫硫產(chǎn)物為CaSO3的半水合物,它難溶于水,對(duì)環(huán)境無(wú)害,可直接去填埋,也可以繼續(xù)氧化并干燥制成石膏以達(dá)到廢物利用的目的。
三、脫硫工藝及設(shè)備
3.1工藝流程設(shè)計(jì)
結(jié)合4t鍋爐運(yùn)行的特點(diǎn),從工程投資、設(shè)備運(yùn)行、資源利用等方面綜合考慮,本方案脫硫吸收設(shè)備采用篩板塔的形式。
鍋爐來(lái)高含塵含硫煙氣首先在塔板上篩孔的作用下,煙氣加速并被分散成數(shù)千份,與篩板上方噴淋下來(lái)的吸收液猛烈碰撞,將脫硫液霧化成小的液滴,形成良好的霧化吸收區(qū),煙氣中的SO2與脫硫液中的堿性脫硫劑在霧化區(qū)內(nèi)充分接觸反應(yīng),含有的絕大部分SO2被除去,煙氣得凈化。經(jīng)脫硫后的煙氣向上通過(guò)塔頂?shù)某F板,利用煙氣本身的旋轉(zhuǎn)作用與旋流除霧板的導(dǎo)向作用,產(chǎn)生強(qiáng)大的離心作用,將煙氣中的液滴甩向塔壁,從而有效地除去煙氣中的水滴。脫硫并除去水霧后的煙氣可直接進(jìn)入煙道并由煙囪排放。脫硫塔設(shè)有旁路,當(dāng)脫硫系統(tǒng)內(nèi)故障或其他原理需停用脫硫系統(tǒng)時(shí),可直接打開旁路煙道,讓煙氣在短時(shí)間內(nèi)不經(jīng)脫硫直接排放。
脫硫液采用內(nèi)循環(huán)吸收方式。吸收了SO2的脫硫液流入脫硫塔旁的循環(huán)池后,由循環(huán)泵打回塔內(nèi),完成下一循環(huán)。同時(shí),為了保持脫流液中脫硫劑濃度的相對(duì)穩(wěn)定,從塔釜分出脫硫液20%的循環(huán)液量進(jìn)入池,與脫硫劑制備系統(tǒng)輸送過(guò)來(lái)的石灰漿液充分混合,后的漿液進(jìn)入沉淀池沉淀,上層清液由泵打回循環(huán)池,并由循環(huán)泵打回塔內(nèi)。
池、沉淀池和泵前池下部的脫硫渣以及少量的灰渣等沉淀物,由渣漿泵打到水力旋流器中進(jìn)一步濃縮,上層清液返回沉淀池,下層渣水混合物送入廂式壓慮機(jī)壓濾。壓濾之后的灰渣送至灰場(chǎng)堆放,達(dá)到一定數(shù)量之后統(tǒng)一外運(yùn),慮液則返回泵前池循環(huán)利用。沉淀池的設(shè)置主要為濃縮脫硫產(chǎn)物,因此,也可利用濃縮器代替沉淀池。
脫硫劑制備系統(tǒng)包括斗式提升機(jī)、石灰儲(chǔ)倉(cāng)、螺旋加料機(jī)、石灰乳罐、石灰漿液儲(chǔ)罐、石灰漿液泵等設(shè)備。斗式提升機(jī)將生石灰提升到石灰儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存,白螺旋加料機(jī)輸送至石灰乳罐中,配制一定濃度的石灰漿液。化灰完畢后由石灰漿液泵根據(jù)脫硫的pH值定量的將石灰漿液送至池與塔釜溢流出來(lái)的脫硫液混合,從而間接控制脫硫液PH值,保證脫硫效率。
另外,由于渣帶水會(huì)使脫硫液損失一部分鈉離子,故需在池補(bǔ)充少量純堿。外購(gòu)純堿儲(chǔ)藏在倉(cāng)內(nèi),每班用純堿定量一次性加入溶堿罐中,制成10%純堿液后,連續(xù)加入循環(huán)池內(nèi),以補(bǔ)充系統(tǒng)內(nèi)損耗掉的純堿。
3.2 系統(tǒng)主要工藝參數(shù)
項(xiàng) 目 | 參數(shù) | 備注 |
設(shè)計(jì)處理煙氣量(m3/h) | 16000 | \ |
設(shè)計(jì)脫硫效率(%) | 90 | \ |
總SO2吸收率(kg/h) | 30 | \ |
SO2實(shí)際排放濃度(mg/Nm3) | <200 | \ |
脫硫塔循環(huán)水量(m3/h) | 18 | 1塔/1爐 |
總石灰消耗速率(kg/h) | Ca/S=1.02,純度85% | |
總純堿消耗速率(kg/h) | \ | |
循環(huán)池容積(m3) | ||
池容積(m3) | ||
沉淀池容積(m3) | ||
石灰倉(cāng)容積(m3) |
濕法脫硫設(shè)備是脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備,它采用的是篩板加旋流板板的形式,塔體材質(zhì)為FRP復(fù)合材料主題為上維901#樹脂,塔板玻璃纖維編制網(wǎng)板,在酸、堿以及其它腐蝕介質(zhì)中均具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,耐酸堿率在95%以上。除霧板除霧效率在99%以上。1臺(tái)鍋爐用1臺(tái)脫硫塔。
脫硫塔主要技術(shù)參數(shù)如下:
型號(hào): SCT-4
塔體內(nèi)徑:塔體內(nèi)徑:1800mm
塔體高度:塔體高度:6000mm
煙氣入口尺寸:φ800mm
煙氣出口尺寸:φ800mm
脫硫塔臺(tái)數(shù):1臺(tái)
3.4脫硫劑添加設(shè)備
脫硫劑添加系統(tǒng)包括溶堿罐等設(shè)備。
一個(gè)班用純堿一次性加入溶堿罐內(nèi)加入工業(yè)水,通過(guò)攪拌,制成10%的純堿液,再定量加入池后,起到補(bǔ)充純堿和軟化吸收水和作用。
3.5脫硫液循環(huán)設(shè)備
循環(huán)設(shè)備包括循環(huán)池、循環(huán)泵及循環(huán)管路。循環(huán)泵選用渣污泵,一用一備,共2臺(tái)。為保證脫硫除塵吸收液循環(huán)池中不發(fā)生沉淀,在循環(huán)池內(nèi)設(shè)置攪拌器。
3.6脫硫液設(shè)備
脫硫劑設(shè)備包括石灰倉(cāng)、石灰乳罐、池、軟化池、沉淀池等設(shè)備。
石灰倉(cāng)容積鍋爐運(yùn)行時(shí)3天的用量。外購(gòu)生石灰加入石灰倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)藏,使用時(shí)通過(guò)給料機(jī)定量加到石灰乳罐中溶解,再通過(guò)石灰乳泵加入循環(huán)水中。
脫硫除塵器出來(lái)的脫硫除塵吸收液含有脫硫產(chǎn)物Na2SO3、NaHSO3、少量煙塵等物質(zhì),其中Na2SO3仍具有脫硫能力,為提高脫硫劑的利用率和減少吸收液的處理量,吸收液大部份在脫硫塔附近循環(huán)池集中后再次由循環(huán)泵打回脫硫塔循環(huán)利用,只有20%左右去脫硫液池。在池內(nèi)加入5%石灰乳液后,發(fā)生反應(yīng):
NaHSO3+ Ca(OH)2→Na2SO3+ CaSO3↓+H2O
Na2SO3+ Ca(OH)2→NaOH+ CaSO3↓
由于煙氣中存在部分氧化反應(yīng):
SO32-+O2→SO42-
脫硫液進(jìn)入池后,由于CaSO4溶解度較CaSO3大約10倍,因此導(dǎo)致脫硫液中含有大量的SO42-,為此,在時(shí)加入稍過(guò)量的石灰,以利用同離子效應(yīng),降低CaSO4的溶解度,使它沉淀下來(lái)。
加入過(guò)量石灰乳后的脫硫液中,由于石灰及CaSO4的溶解度都較大,含有較高濃度的Ca2+,若不除去將導(dǎo)致在脫硫設(shè)備內(nèi)增加結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。為此我們?cè)诿摿蛞汉笤黾恿艘坏儡浕ば颍尤隢a2CO3:
CO32-+ Ca2+=CaCO3↓
由于CaCO3溶解度和CaSO3基本相同,都屬于極難溶于水,因此使得進(jìn)入脫硫塔的吸收液中Ca2+含量很低,不致于引起結(jié)垢。
并軟化后的脫硫液進(jìn)入沉淀池中,上部澄清液返回循環(huán)池,池底濃縮漿液經(jīng)灰水分離器分離后,進(jìn)一步濃縮的漿液再去壓濾機(jī)壓濾,濾渣后去填埋。
回水管路選用高壓FRP管,不但可解決腐蝕問(wèn)題,因FRP管內(nèi)壁比鋼管光滑,還可有效防止結(jié)垢。
3.7系統(tǒng)阻力和溫降
系統(tǒng)阻力:根據(jù)我公司實(shí)際測(cè)算,濕法脫硫設(shè)備阻力小于1000Pa。
溫降:經(jīng)過(guò)濕法除塵脫硫后,煙氣溫降小于90℃。