电石渣-石膏脱硫方案
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本工程烟气脱硫工艺采用电石渣石膏法,脱硫剂为电石渣,Ca(OH)2有效含量按85%计。其中,电石渣浆由渣浆泵通过管道输送到,电石渣浆储池贮存。
在满足环保排放标准和设计指标下,节能降耗,脱硫系统管理维护方便,整个系统设计紧凑,布局合理。
2.4总体性能要求
✧SO2脱除效率:≥ 93 %
✧SO2排放浓度:≤400 mg/ Nm3
2.5 特点
按照技术先进、工艺可靠、经济合理的原则确定,结合工程的具体情况,特点有:
(1)脱硫工艺采用电石渣——石膏脱硫工艺,保证脱硫工艺的先进性和可靠性;
(2)脱硫装置采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉设计工况时的烟气量,脱硫效率按≥93%设计,满足环保总量控制要求、排放标准和设计指标;
(3)脱硫系统设置100%烟气旁路,以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行;吸收塔不影响锅炉的安全、稳定运行。脱硫不降低机组的出力,不影响锅炉效率;
(4)脱硫系统配置pH值、温度、压力、液位、浓度等参数的监测;
(5)吸收塔顶部设计两层除雾器,保证出口烟气雾滴含量≤75mg/Nm3;
(6)脱硫设备年可运行时间按8000小时考虑;
(7)FGD装置可用率不小于95%;
(8)脱硫装置在尽量少改动和拆迁地面管道和地下设施的前提下,因地制宜、合理布局,尽可能减小脱硫装置占地面积。浙江天蓝在脱硫系统布置中综合考虑了烟气脱硫装置的公共设施,相应降低了工程投资及运行费用;
(9)脱硫岛主体装置寿命与锅炉使用寿命一致;
(10)在满足除尘脱硫系统各项指标的前提下,节能降耗。除尘脱硫系统管理维护方便。整个系统设计紧凑,布局合理,占地面积小。
1.电石渣—石膏法工艺原理
3.1 反应机理
化学过程:
1)吸收反应
烟气与循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收掉大部分SO
2
,反应如下:
SO
2(g)<——> SO
2
(aq)
SO
2(aq)+H
2
O(l) <——>H++HSO
3
-<——>2 H++ SO
3
2-
石灰的溶解度是十分低的。其溶解反应式为:
CaO+H
2O←→ Ca(OH)
2
Ca(OH)
2(s)←→Ca(OH)
2
(aq)
Ca(OH)
2
(aq)←→Ca2++2OH-
在溶液中,SO
32-和HSO
3
-与部分溶解的石灰反应:
SO
32-+Ca2+←→CaSO
3
(aq)
SO
2(aq)+CaSO
3
(aq)+H
2
O(l)===Ca(HSO
3
)
2
2)中和反应
循环浆液被引入吸收塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的pH值和活性,中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下:
Ca2++OH-+HSO
3-→CaSO
3
+H
2
O
H++OH-=== H
2
O 3)氧化反应
从循环浆液中分出的一部分吸收液中的HSO
3-被通入的空气强制氧化为SO
4
2
-:
HSO
3-+1/2 O
2
(g)<——> SO
4
2-+ H+
该氧化反应要求pH值小于5.5,故在氧化前还需对氧化体系中的浆液进行pH调控,以提高氧化速度及氧利用率。随着氧化的进行循环液中的CaSO
3
(s)
不断转化为可溶性的Ca(HSO
3)
2
进而被氧化为石膏(CaSO
4
)。
4)其他
烟气中大部分杂质如Cl,F和尘都被循环浆液洗掉了,含有CaSO
、尘和杂
3
质的循环浆液被输送到氧化罐氧化后送入脱水系统。
3.1喷淋塔工作原理
喷淋塔是在空塔内喷脱硫液,使其逆向或顺向(本工艺采用逆向喷淋)与气体充分接触反应,反应后的水滴在重力作用下落入塔底。脱硫的同时还能进一步除尘,使经过处理后的烟气完全满足环保排放要求。可以实现少花钱、办实事的目的;该塔型在大中型锅炉烟气脱硫工程中均有应用;技术成熟,运行可靠性高,喷淋塔烟气脱硫装置在湿法脱硫装置中占有率达90%以上,系统主要设备很少发生故障,因此不会因脱硫设备故障影响锅炉的安全运行。操作弹性大,对煤种变化的适应性强。塔内结构简单,能够有效减小塔内结垢堵塞现象。
2.工艺计算
工艺计算表
3.工艺设计方案
5.1设计范围
从锅炉原引风机出口烟道至烟囱水平烟道进口范围内所有工艺系统、电气控制系统及土建系统的设计。
5.2具体设计原则
(1)脱硫工艺采用浙江天蓝公司的电石渣—石膏法脱硫工艺,保证脱硫工艺的先进性和可靠性;
(2)脱硫装置采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉设计工况时的烟气量,脱硫效率按≥93 %设计;
(3)脱硫系统设置100%烟气旁路,以保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉系统的安全运行;
(4)电石渣浆液由管道输送到浆液储池储存使用;
(5)脱硫设备年可运行时间按8000 小时考虑;
(6)脱硫系统装置可用率不小于95%。
5.3设计思路
◆脱硫设备采用浙江天蓝公司的喷淋塔脱硫设备,具有脱硫除尘双重功能。在
设计点下,吸收塔脱硫效率按93 %设计(保证值92%),从而保证净烟气中SO
的达标排放;
2
◆脱硫塔不影响锅炉的安全、稳定运行。脱硫不降低机组的出力,不影响锅炉
效率;