影响脱硫效率的因素

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石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素石灰石石膏湿法脱硫工艺是目前应用较广泛的脱硫方法之一、它通过利用石灰石制备的石膏与废气中的二氧化硫进行反应,形成硫酸钙并固定在石膏床上,从而达到脱硫的效果。

在石灰石石膏湿法脱硫工艺中,影响脱硫效率的因素有以下几个方面:1.石灰石质量:石灰石的成分和性质对脱硫效果有直接影响。

石灰石中主要的成分是钙碳酸盐,其含量越高,脱硫效率就越高。

同时,石灰石的细度对脱硫效果也有一定的影响,细度越大,比表面积越大,与废气中的二氧化硫接触的面积也就越大,脱硫效果也会提高。

2.石膏反应和固结特性:石膏对二氧化硫的吸收和固结是实现脱硫的关键。

石膏床的形态和结构特性会影响废气中二氧化硫的吸收速率和脱硫效率。

石膏床的充实度、温度、湿度等因素都会对石膏反应和固结有一定影响,从而影响脱硫效率。

3.废气中的气体成分和浓度:废气中除了二氧化硫外,还可能含有其他酸性气体或氧化性气体。

这些气体的存在会对石灰石石膏湿法脱硫工艺的效果产生影响。

例如,废气中存在大量的氮氧化物时,会生成硝酸,从而影响脱硫的效果。

4.溶液浓度和温度:溶液的浓度和温度对脱硫效率也有重要影响。

溶液浓度的增加可以增大石膏床与二氧化硫的接触面积,从而提高脱硫效率。

此外,温度的升高也可以促进溶液中二氧化硫的溶解和反应速率,增加脱硫效果。

5.反应时间:脱硫反应的时间越长,二氧化硫与石膏的反应就越充分,脱硫效率也会提高。

因此,反应时间的控制对脱硫的效果非常重要。

需要注意的是,石灰石石膏湿法脱硫工艺并非完全可以达到100%的脱硫效果,还会有一部分二氧化硫未能被脱除。

因此,在实际应用中,还需要根据污染物排放标准和工艺要求进行合理的设计和操作,以达到所需的脱硫效果。

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施三、影响石灰石一石膏烟气湿法脱硫效率的主要因素分析脱硫效率是指,脱硫系统脱除的二氧化硫含量与原烟气中二氧化硫含量的比值。

影响脱硫效率的主要因素有:1、通过脱硫系统的烟气量及原烟气中S02的含量。

在脱硫系统设备运行方式一定,运行工况稳定,无其它影响因素时,当处理烟气量及原烟气中S02的含量升高时, 脱硫效率将下降。

因为人口S02的增加,能很快的消耗循环浆液中可提供的碱量,造成浆液液滴吸收S02的能力减弱。

2、通过脱硫系统烟气的性质。

1)烟气中所含的灰尘。

因灰尘中带入的A13+与烟气气体中带入的F-形成的络化物到达一定浓度时,会吸附在CaC03 固体颗粒的表面,“封闭”了CaC03的活性,严重减缓了CaC03 的溶解速度,造成脱硫效率的降低。

2)烟气中的HC1。

当烟气通过脱硫吸收塔时,烟气中的HC1几乎全部溶于吸收浆液中,因C1-比S042-的活性高(盐酸比硫酸酸性更强),更易与CaC03发生反应,生成溶于水的CaC12,从而使浆液中Ca2+的浓度增大,由于同离子效应,其将抑制CaC03的溶解速度,会造成脱硫效率的降低。

同时,由于离子强度和溶液黏度的增大,浆液中离子的扩散速度变慢,致使浆液液滴中有较高的S032-,从而降低了S02向循环浆液中的传质速度,也会造成脱硫效率的降低。

3、循环浆液的pH值。

脱硫系统中,循环浆液的pH值是运行人员控制的主要参数之一,浆液的P H值对脱硫效率的影响最明显。

提高浆液的pH 值就是增加循环浆液中未溶解的石灰石的总量,当循环浆液液滴在吸收塔内下落过程中吸收S02碱度降低后, 液滴中有较多的吸收剂可供溶解,保证循环浆液能够随时具有吸收S02的能力。

同时,提高浆液的pH值就意味着增加了可溶性碱物质的浓度,提高了浆液中和吸收S02的后产生的H+的作用。

因此,提高pH值就可直接提高脱硫系统的脱硫效率。

但是,浆液的pH值也不是越高越好,虽然脱硫效率随pH 值的升高而升高,但当pH值到达一定数值后,再提高pH 值对脱硫效率的影响并不大,因为过高的pH值会使浆液中石灰石的溶解速率急剧下降,同时过高的pH值会造成石灰石量的浪费,并且使石膏含CaC03的量增大,严重降低了石膏的品质。

脱硫效率影响因素及运行控制措施

脱硫效率影响因素及运行控制措施

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施前言目前我厂两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组所采用的石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统运行情况良好,基本能够保持系统安全稳定运行,并且脱硫效率在95%以上。

但是,有两套脱硫系统也出现了几次烟气脱硫效率大幅波动的现象,脱脱效率由95%逐渐降到72%。

经过对吸收系统的调节,脱硫效率又逐步提高到95%。

脱硫效率的不稳定,会造成我厂烟气SO2排放量增加,不能达到节能环保要求。

本文将从脱硫系统烟气SO2的吸收反应原理出发,找出影响脱硫效率的主要因素,并制定运行控制措施,以保证我厂烟气脱硫系统的稳定、高效运行。

一、脱硫系统整体概述邹县发电厂三、四期工程两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组,其烟气脱硫系统共设置四套石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置,采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为每台锅炉100%BMCR工况时的烟气量,其脱硫效率按不小于95%设计。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫,脱硫剂为石灰石与水配置的悬浮浆液,在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏,石膏经二级脱水处理作为副产品外售。

烟气系统流程:烟气从锅炉烟道引出,温度约126℃,由增压风机升压后,送至烟气换热器与吸收塔出口的净烟气换热,原烟气温度降至约90℃,随即进入吸收塔,与来自脱硫吸收塔上部喷淋层(三期3层、四期4层)的石灰石浆液逆流接触,进行脱硫吸收反应,在此,烟气被冷却、饱和,烟气中的SO2被吸收。

脱硫后的净烟气经吸收塔顶部的两级除雾器除去携带的液滴后至烟气换热器进行加热,温度由43℃上升至约80℃后,通过烟囱排放至大气。

二、脱硫吸收塔内SO2的吸收过程烟气中SO2在吸收塔内的吸收反应过程可分为三个区域,即吸收区、氧化区、中和区。

1、吸收区内的反应过程:烟气从吸收塔下侧进入与喷淋浆液逆流接触,由于吸收塔内充分的气/液接触,在气-液界面上发生了传质过程,烟气中气态的SO2、SO3等溶解并转变为相应的酸性化合物:SO2 + H2O H2SO3SO3 + H2O H2SO4烟气中的SO2溶入吸收浆液的过程几乎全部发生在吸收区内,在该区域内仅有部分HSO3-被烟气中的O2氧化成H2SO4。

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素【摘要】现阶段,我国大气治理市场不断扩大,脱硫脱硝工艺更新迭代,本文阐述石灰石/石膏湿法脱硫工艺的基本原理以及它的应用状况。

本文将以浆液PH值为基准,对影响脱硫效果的因素以及规律进行研究,并从工艺和设备方面简述如何保障湿法脱硫功效,以提升石灰石/石膏湿法脱硫工艺的脱硫效率。

一般地,影响脱硫效率因素包括有石灰石的活性、液气比、钙硫比等。

1 引言燃煤过程中会产生并排放二氧化硫(SO2)造成严重的空气污染,为实现全国SO2的消减目标,就须控制电力行业的SO2排放量。

当前我国燃煤机组广泛地运用了石灰石/石膏湿法脱硫(wet flue gas desulfurization,以下简称FGD)这种烟气脱硫工艺,FGD的流程、形式和原理在国际上都有着异曲同工之妙。

主要运用了包括有石灰石(主要成分是碳酸钙:CaCO3)、石灰(主要成分是氧化钙:CaO)或者碳酸钠(Na2CO3)等浆液作为洗涤剂,烟气通过吸收塔会发生化学反应,进而达到烟气洗涤的效果,从而使烟气中的二氧化硫(SO2)得以去除。

最早的石灰石脱硫工艺,是在1927年英国为保护高层建筑,在泰晤士河岸的电厂得以利用,至今已有87年历史。

经过不断地对技术、工艺革新完善,如今FGD具有以下优点:脱硫效率高,基本保证为90%,最高可达95%,更甚是98%;机组容量大;煤种适应性强;副产品容易回收;运营成本较低等。

本文将从影响脱硫效率的因素参数进行分析,概述其影响的原因,进而为完善FGD系统、提升脱硫效率作理论依据。

2 FGD脱硫原理这种工艺拥有极其丰富的资源作为吸收剂,能广泛地进行商业化开发,拥有成本低,可回收等优点。

当前,作为FGD工艺中应用最为广泛地方法,石灰石/石灰法对高硫煤的脱硫率能保证至少90%,而那些低硫煤则能保证95%的脱硫率。

3 脱硫效率的影响因素烟气换热器会使燃煤过程中产生的烟气降温冷却,进入吸收塔其中的HCl、HF以及灰尘等都会溶入浆液中,浆液中的水分会吸收SO2、SO3生成H2SO3,其能分解H+和HSO3-,与浆液中的CaCO3发生水反应生成二水石膏,使得浆液的PH 值发生变化。

脱硫效率影响因素和措施一览

脱硫效率影响因素和措施一览

1.结合大小修,对浆液循环泵 进行定检,检查叶轮的磨损情 况,检修后进行出力试验,保 证检修质量。 2.停机后对破损的浆液循环泵 入口滤网进行修复 3.定期进行循泵的反冲洗
氧化风 机
出力
氧化风不足,将造成浆液氧化 1、滤网没有备品,清洁度 不够,亚硫酸钙升高,不利于 欠佳;2、氧化风设计出力 脱硫 偏小 原烟气流量高于设计值,流速 快,气液接触反应等效时间缩 短,脱硫效率降低 进入吸收塔的烟气温度越低, SO2越易于溶于浆液,效率越 旁路挡板密封不严,漏烟气, 造成混合烟气SO2偏高,效率 降低
1.拟多调查几家石灰石矿点, 找到质量好,供货稳定的单 位; 2.严格执行石灰石入厂检查和 采制化制度 1.严格执行石灰石入厂检查和 采制化制度 1.筛余量降低到5%以下
PH值
实际控制在5.5~5.9,高硫 根据设备实际情况,燃烧符合 煤时甚至接近于6.0,稍偏 设计要求的煤种,控制浆液PH 高。其原因主要是为了提高 值在5.5~5.7的范围 效率所致
浆液循 环泵 出力
2
设备方面
1.除#1C泵外,均还未进行 过解体检修,泵的叶轮可能 因磨损等原因造成出力不同 程度下降(#1C浆液循环泵 浆液循环泵出力下降,脱硫效 电流较以前降低5~6A,# 率将大大降低 2C泵出力也有所下降) 2.浆液循环泵入口滤网破损 严重,其碎片可能造行方面
1.CaCO3含量过高,PH值将升 高,有利于提高效率,但溶解 度降低,造成浪费,且易结垢 碳酸钙 CaCO3<3% 基本正常 、堵塞; 2.含量过低,与SO2反应的脱 硫剂减少,效率下降。 Cl-含量偏高,易与Ca2+反应, 氯离子 Cl <0.01% 不利于SO2吸收,脱硫效率下 基本正常 降
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影响脱硫效率因素范文

影响脱硫效率因素范文

影响脱硫效率因素引言随着环境保护意识的提高,脱硫技术在燃煤电厂等工业领域中得到了广泛的应用。

脱硫技术通过去除燃烧过程中产生的二氧化硫,减少大气污染物的排放,对保护环境和改善空气质量起到了重要的作用。

然而,脱硫效率的高低直接影响着脱硫设备的运行效果和降低排放浓度的能力。

本文将探讨影响脱硫效率的因素,并分析其原因和对策。

1. 煤质煤质是影响脱硫效率的重要因素之一。

不同种类的煤炭在硫分含量和硫化物形态上存在差异,因此脱硫效率也会受到不同程度的影响。

以下是与煤质相关的几个关键因素:1.1 硫分含量硫分含量是影响脱硫效率的关键指标之一。

煤炭中的硫分主要以有机硫和无机硫的形式存在,其中有机硫含量较低,较容易脱除,而无机硫含量较高,难以脱除。

因此,煤炭硫分含量越高,脱硫效率越低。

1.2 硫化物形态煤炭中的硫化物形态也会对脱硫效率产生影响。

硫化物主要以有机硫和无机硫的形式存在,有机硫主要为有机硫酸盐和有机硫醇等形式,而无机硫主要为硫酸盐和硫化物的形式。

研究表明,有机硫酸盐相对于硫化物来说更容易被脱除,因此,煤炭中有机硫的含量越高,脱硫效率也就越高。

2. 脱硫剂脱硫剂是脱硫设备中的关键因素之一,不同的脱硫剂对脱硫效率会有不同的影响。

以下是几种常见的脱硫剂及其特点:2.1 石灰石石灰石是一种常用的脱硫剂,其主要成分是氧化钙。

石灰石脱硫工艺是利用氧化钙与二氧化硫进行反应,生成硫酸钙,从而达到脱硫的目的。

石灰石脱硫剂具有脱硫效率高、工艺简单等优点,但其脱硫效率受到反应温度、氧化钙含量、反应时间等因素的影响。

2.2 石膏石膏是石灰石脱硫后产生的副产物,也是一种常使用的脱硫剂。

石膏主要由硫酸钙组成,可以用于生产建材、化肥等。

然而,石膏脱硫效率较低,其主要原因是石膏颗粒较大,不易与二氧化硫进行充分接触,从而影响脱硫效果。

2.3 活性炭活性炭是一种具有良好吸附性能的脱硫剂。

由于活性炭具有大孔径、高比表面积等特点,能够有效地吸附二氧化硫,并将其转化为硫酸盐。

固定床干法脱硫效果主要影响因素

固定床干法脱硫效果主要影响因素

固定床干法脱硫效果主要影响因素摘要:目前国内烟气脱硫工艺主要分为湿法脱硫工艺、半干法脱硫工艺和干法脱硫工艺。

在干法脱硫工艺中固定床干法脱硫具有适应温度范围广、装置简单、建设运营成本低、能耗低、无水污染、副产物可资源化等优势收到市场认可。

在焦化、钢铁、水泥、建材等非电行业的烟气治理中得到了广泛的应用。

在脱硫的实际运行中,固定床干法脱硫的脱硫效率主要受到反应温度、脱硫剂成分、流场布置、烟气中的粉尘浓度、含湿度、混合停留时间等因素的影响,本文结合实际运营项目的运行情况和理论依据,通过综合比较、总结了实际运行的规律并分析了在项目工程中影响固定床干法脱硫效率的主要因素。

关键词:固定床干法脱硫、干法脱硫、运行温度、流场分析、脱硫工艺1引言二氧化硫是原料中的硫份在燃烧过程中生产的主要污染物之一,也是我国现影响面较广的一种气态污染物。

SO2是一种无色但有强烈刺激性气味的气体,对人体的呼吸器官有着强烈的毒害作用,亦可通过皮肤接触、消化道进入人体而造成危害。

如果SO2遇到水蒸气,形成硫酸雾,就可以长期滞留在空气中,毒性比单纯SO2大10倍左右。

近年来,随着我国经济发展的速度加快,二氧化硫的排放量也逐年增多。

现市场主要的脱硫工艺分为湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。

干法脱硫工艺具有:系统简单;稳定;无水、酸等副产物的处理问题且不影响原系统烟温等优势,越来越多的烟气脱硫(如高炉热风炉烟气脱硫)选用的干法脱硫中的固定床干法脱硫技术。

通过分析其脱硫效率的影响因素有助于在反应过程中更好提高脱硫反应效率。

2固定床干法脱硫工艺介绍国内固定床干法脱硫早在2003年前后开始有院校团队关注研究。

随着排放要求的深化与泛化,在低硫、低尘、宽温段、中低规模烟气脱硫中的应用优势日益凸显,市场应用大约从2018年开始爆发式增长。

在热风炉、加热炉、燃气锅炉、焦炉、干熄焦、收尘烟气等烟气脱硫中均已有应用。

固定床干法脱硫是一种用以实现气固相反应过程或液固相反应过程的反应,脱硫效率达95%以上,脱硫过程中压降在2.0kPa左右,基本没有降温。

脱硫效率低的原因及处理

脱硫效率低的原因及处理

脱硫效率低的原因及处理
脱硫效率低的原因可能有以下几点:
硫化物浓度低:当烟气中的硫化物浓度很低时,脱硫剂与硫化物的接触机会就会减少,从而影响脱硫效率。

烟气湿度高:当烟气的湿度很高时,会导致脱硫剂的液态浓度降低,从而影响它与硫化物反应的速度。

烟气中的灰分和粉尘等杂质:当烟气中含有大量的灰分和粉尘时,会与脱硫剂产生竞争反应,降低脱硫效率。

操作不当:可能是脱硫反应器参数设置不合适,或脱硫剂添加量不足等因素,都会导致脱硫效率低。

提高脱硫效率的处理方法:
优化脱硫工艺,合理调整反应器参数,确保其正常运转。

提高脱硫剂浓度,增加与污染物接触的机会。

控制烟气湿度,降低其对脱硫效率的影响。

减少烟气中的灰分和粉尘等杂质的含量,提高脱硫剂与污染物的接触率。

合理加大脱硫剂的投加量,确保脱硫剂在反应器中充分溶解,提高反应有效性。

脱硫效率影响因素分析

脱硫效率影响因素分析
含尘的半水煤气通过 电晕极 沉淀极之间形成 的不均 匀电场时 ,
煤 气电离使灰尘微粒游离, 便移向沉淀极 , 使半水煤 气的灰尘吸

的总碱度和 N ̄O 浓度是影响吸收过程的主要因素 , a , C 碱度升高在
定范围内有利于提高 HS的溶解度 , 2 但是在增加主反应的同时 , 副反应的速度也在加快 ,一般溶液的总碱度控制在 2- 0萄 其 0- 几, 3 中, a 0 5 8g 。 N 2 , — / 溶液 p c L H值随碱度 的增加而变大 , p 当 H值大
>0 1 . 1~. . 2 5 5
用 于栲胶法脱硫 工艺系统的设备主要有脱硫塔 、氧化再 生 槽、 贫液槽 、 富液槽 、 机泵及硫 回收装 置等 , 这些都是 达到工艺要 求 的必备条件 , 因此 , 要科 学合理 、 配套完备。下面主要就厂家易 忽视 的富液槽及氧化再生槽 的操作加 以论述 。
兰会贤 : 脱硫效率影响因素分析 Βιβλιοθήκη 表 1 栲 胶 液浓 度
21 0 0年
2. 工 艺 设备 的 选择 2
第 2 5卷
第 3 期
原 气 2 量 m l ≤. 料 中H 含 ( 1 s ) o 适 的 胶 浓 ( I 1~. 宜 栲 液 度 ) . 1 o 5
效稳定 运行 。
脱除半水煤气 中的硫化氢和有机硫化物是气体净化工艺中 的一部分 ,是合成氨工艺过程的重要环节。在众多的脱 硫技术 中, 栲胶法脱硫技术是 目前 国内技术较成熟 、 实用业绩较 多 , 运 行最稳定的一种脱硫工艺 , 脱硫效率在 9 %以上 , 0 副产品硫磺 可 回收利用。该方法工作硫容较低 , 但工艺流程简单 , 操作弹性大 , 处理硫负荷 能力强 , 具有 连续运行 的特点 , 较为节能环保 。脱硫 效率 的高低 , 对节能 降耗 , 安全 稳定 生产 , 降低 化肥运行成本起 着至关重要 的作 用 , 除严格 操作管理 , 还应对工艺条件 、 设备选 择进行严格限制。 1 半水煤气栲胶法脱硫工艺流程简述

浅谈湿法烟气脱硫效率的主要影响因素

浅谈湿法烟气脱硫效率的主要影响因素

浅谈湿法烟气脱硫效率的主要影响因素摘要:国内电能的主要产出方式是火力发电,过程中会燃烧大量的煤炭资源,而混杂在燃煤中的硫将会变成二氧化硫随烟气排出,进而对大气产生严重的污染。

湿法烟气脱硫是应对这一污染问题的重要技术,在火电厂中得到了广泛应用。

在实际脱硫过程中,脱硫效率往往会受到液气比、浆液PH值、钙硫比、入口烟气温度、浆液品质以及入口烟气中各物质含量等参数的影响,火电厂需要针对这些因素对脱硫过程进行合理调控,有效提升湿法脱硫系统的工作效率。

关键词:湿法烟气脱硫;脱硫效率;影响因素分析火力发电燃烧煤炭过程中产生的大量二氧化硫气体是引发酸雨的环境污染问题的重要原因,部分火电厂所排放的烟气中所蕴含的二氧化硫浓度远超国标和地标,加剧了环境污染问题。

为此,针对烟气中二氧化硫采取的湿法脱硫技术对于火力发电行业的可持续发展具有积极意义。

湿法烟气脱硫技术被广泛应用于大多数的火力发电厂,具有脱硫效率高、副产品石膏纯度高等优势。

1湿法烟气脱硫工艺的过程分析湿法烟气脱硫系统主要包含吸收塔、制浆系统、风机以及加热器等装置,其中脱硫反应主要在吸收塔中进行。

脱硫系统的工作流程为:制作作为脱硫剂的石灰石浆液,利用浆液喷淋经过吸收塔的烟气,使浆液中的碱性物质与烟气中的二氧化硫发生反应,形成硫酸钙和亚硫酸钙等物质,进而将二氧化硫气体沉淀。

在这个过程中,氧化风机可以将化学反应所需要的氧气引入浆液之中,通过搅拌操作提升反应效率并避免出现结垢问题,确保可以高效析出石膏结晶[1]。

2湿法烟气脱硫效率的主要影响因素湿法烟气脱硫过程中涉及的反应数量和介质类型较多,装置也相对复杂,系统运行效率与吸收塔对烟气中二氧化硫气体的吸收效率存在较大关联,火电厂需要结合脱硫反应的各个环节,对相关参数进行合理调控,实现对脱硫系统运行状态的优化提升,降低系统能耗磨损的同时提升脱硫效率。

下面对主要影响因素进行详细分析:2.1液气比(L/G)影响情况分析吸收塔中所喷淋的浆液含量与烟气体积之比即为液气比,液气比越大,则浆液与烟气的接触面积越大,浆液中碳酸钙等物质与烟气中二氧化硫更容易产生接触,进而不断发生化学反应,有效提升脱硫系统的工作效率。

影响脱硫效率的因素

影响脱硫效率的因素

影响脱硫效率的因素包括以下几个方面:(1)出口干湿球温距。

它反映了出口烟气温度与绝热饱和温度的接近程度。

温距越小,说明浆液含水量大。

一方面由于迅速蒸发而减小了传热推动力;另一方面提高烟气的相对湿度,使浆滴完全蒸发所需时间延长,增加了气液之间的有效反应时间,使脱硫效率提高。

(2)钙硫比。

钙硫比的增加实际上意味着浆液中悬浮颗粒浓度的增加,这有利于减少液膜的扩散阻力和悬浮颗粒的溶解阻力,从而使反应速率提高。

但随着反应的进行,反应产物逐渐沉积在颗粒表面,出现“封口”现象。

因此,脱硫效率的增幅随钙硫比的提高而逐渐减少。

(3)液滴雾化质量体现在液滴粒径上。

液滴粒径增大可延长蒸发时间,有利于反应,同时粒径增大又使液滴总表面积减少,不利于反应。

两者共同的效果是随气液比减少,即粒径增加,脱硫效果略呈增加趋势。

但应以保证完全蒸发为前提,以免发生湿壁结垢现象。

(4)进口SO2的浓度。

脱硫效率随进口SO2浓度的增加而略有下降。

这是因为增大SO2气相分压,将使液相的溶解分率减少,因而降低反应速率。

(5)烟气入口温度。

提高烟气入口温度可增加脱硫效率。

因为较高的烟气入口允许喷入更多的浆液,这就增加了反应的总表面积,同时又提高了SO2的气相扩散系数。

二者都有利于脱硫反应速率的提高。

(6)烟气停留时间。

通常条件下,浆液的恒速干燥期不超过25s,而蒸发过程在前3s已完成。

增加烟气停留时间不会使脱硫效率显著提高,因此,只要能保证浆液的完全蒸发即可。

通过对实验结果进行数学模拟的结果显示,影响脱硫效率的最显著的因素是出口干球温度、液滴悬浮颗粒的大小和SO2初始浓度,它们分别决定了蒸发时间、液相阻力和溶解分率。

在反应的初始阶段,传质由气膜扩散、液膜扩散和固体溶解3个过程共同控制;在反应后半期,气膜扩散是主要的控制因素。

炉内脱硫效率

炉内脱硫效率

炉内脱硫效率
炉内脱硫效率是指在工业生产中,通过对燃烧过程进行脱硫处理后,炉内成功去除硫化物的程度。

硫化物通常存在于一些燃料中,例如煤、石油和天然气,燃烧这些燃料时,硫化物会释放出二氧化硫(SO2)等有害气体。

脱硫的目的是减少二氧化硫等硫化物的排放,从而降低对环境的污染和对人体健康的危害。

炉内脱硫的效率取决于多种因素,以下是一些可能影响脱硫效率的关键因素:
1.脱硫设备的类型:不同的脱硫设备具有不同的脱硫效率。

常见
的脱硫设备包括石灰石浆液脱硫、石灰石半干法脱硫、湿法电
除尘器等。

2.操作条件:炉内脱硫的效果与操作条件密切相关,包括温度、
压力和气体流速等。

3.硫含量:燃料中的硫含量越高,脱硫的难度越大,因此硫含量
是一个重要的因素。

4.脱硫剂使用:使用适当种类和量的脱硫剂对提高脱硫效率至关
重要。

5.炉内混合程度:炉内气体的均匀混合程度影响脱硫剂与硫的接
触,从而影响脱硫效率。

6.氧浓度:适当的氧浓度有助于提高脱硫的效率。

7.排气处理:脱硫后的排气处理也会影响最终的脱硫效果。

脱硫效率通常以百分比表示,表示从燃料中去除的硫的百分比。


际的脱硫效率可能因炉内条件、设备性能和操作管理等方面的变化而有所不同。

影响脱硫效率的因素

影响脱硫效率的因素

(3)影响脱硫效率的因素① 吸收剂石灰石浆液的实际供给量取决于CaCO3的理论供给量和石灰石的品质。

最终影响到石灰石浆液实际供给量的是石灰石的浓度和石灰石的品质,其中影响石灰石品质的主要因素是石灰石的纯度,石灰石是天然矿石,在其形成和开采的过程中难免会含有杂质,石灰石矿中CaCO3的含量从50%~90%分布不均。

送入同量的石灰石浆液,纯度低的石灰石浆液难以维持吸收塔罐中的pH值,使脱硫效率降低,为了维持pH值必须送入较多的石灰石浆液,此时会增加罐中的杂质含量,容易造成石膏晶体的沉积结垢,影响到系统的安全性。

运行中应尽量采用纯度高的石灰石,易于控制灰浆的pH值,保证系统的脱硫效率和运行安全稳定性。

现在的湿法脱硫工艺的脱硫率至少要达到95%,工艺上一般掌握石灰石浆液浓度在20%左右。

为了尽可能提高浆液的化学反应活性,增大石灰石颗粒的比表面积是必要的,因此,在湿式石灰石-石膏法中使用的石灰石粉,其颗粒度大都在40~60μm之间。

②液气比液气比(L/G)是一个重要的WFGD操作参数。

是指洗涤每立方米烟气所用的洗涤液量,单位是L/m3。

脱硫效率随L/G的增加而增加,特别是在L/G较低的时候,其影响更显著。

增大L/G比,气相和液相的传质系数提高,从而有利于SO2的吸收,但是停留时间随L/G比的增大而减小,削减了传质速率提高对SO2吸收有利的强度。

在实际应用中,对于反应活性较弱的石灰石,可适当提高L/G比来克服其不利的影响。

一般适当的L/G比操作范围为15~25。

③pH值浆液的pH值WFGD装置运行中需要重点检测和控制的化学参数之一,它是影响脱硫率、氧化率、吸收剂利用率及系统结垢的主要因素之一。

脱硫效率随pH 值的升高而提高。

低pH值有利于石灰石的溶解、HSO3-的氧化和石膏的结晶,但是高pH值有利于SO2的吸收。

pH对WFGD的影响是非常复杂和重要的。

工业WFGD运行结果表明较低的pH值可降低堵塞和结垢的风险。

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影响湿法烟气脱硫效率的因素分析摘要:通过对湿法烟气脱硫工艺过程的分析和系统调试结果,总结出原烟气中氧量、粉尘、温度等参数的变化和工艺过程控制、设备运行方式的改变对烟气脱硫效率的影响规律,对运行实践有一定的指导意义。

关键词:烟气脱硫;二氧化硫;脱硫率;影响因素1前言湿式石灰石-石膏烟气脱硫(以下简称FGD)是目前世界上技术最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率在90%以上,副产品石膏可回收利用。

杭州半山发电有限公司采用德国斯泰米勒公司石灰石-石膏湿法工艺,处理4、5号炉2×125 MW机组的全部燃煤烟气,最大处理烟气量1.0×106m3/h(湿),脱硫率在95%以上,FGD出口SO2排放浓度<180 mg/m3,作为烟气脱硫的副产品石膏,其纯度>90%,含水率<10%。

湿法烟气脱硫工艺涉及到一系列的化学和物理过程,脱硫效率取决于多种因素。

在原料方面,工艺水品质、石灰石粉的纯度和颗粒细度等直接影响脱硫化学反应活性;在工艺控制方面,石灰石粉的制浆浓度、石膏旋流站排出的废水流量设定等都与脱硫率有关,而FGD关键设备的运行和控制方式将决定脱硫效果和终产物石膏的品质;机组原烟气参数如温度、SO2浓度、氧量、粉尘浓度等也不同程度地影响脱硫反应进程。

本文旨在探讨原烟气与脱硫剂的接触反应时间、原烟气参数的变动、吸收塔浆液pH值、石膏浆液密度等因素对烟气脱硫效率的影响规律,为优化系统运行、提高脱硫效率提供参考。

2湿法脱硫工艺过程分析FGD包括增压风机、气-气加热器、吸收塔、石灰石制浆系统、石膏脱水系统和废水处理等部分,其中吸收塔是烟气脱硫反应的关键部分,见图1所示。

湿法烟气脱硫工艺的主要原理是以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔(洗涤塔)内对含有SO2的烟气进行喷淋洗涤,使SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应生成CaSO3和CaSO4而将SO2去除,其化学反应如下:气相部分:SO2+H2O+1/2O2→H2SO4液相部分:H2SO4+CaCO3+H2O→CaSO4·2H2O +CO2↑吸收塔由两层搅拌器(上、下各3台)、浆液喷淋盘(4层,交错排列)、两级除雾器组成,在添加新鲜石灰石浆液的情况下,石灰石、石膏和水的混合物通过4台循环泵至喷淋盘,浆液经喷嘴雾化成雾滴,从上部向下喷洒。

烟气分别从4、5号炉烟道引出,经增压风机至气-气加热器,烟温从135℃降至100℃左右,然后进入吸收塔下部,在塔内上升过程中与雾滴充分接触,大部分SO2、SO3、HCl等从烟气中去除,反应后的净烟气通过除雾器,以除去夹带的液滴,然后进入气-气加热器被加热后排至烟囱。

在吸收塔内,通过氧化风机将空气引入到浆液中,再经搅拌器搅拌使氧充分注入浆液,这样既保证了被吸收的SO2与浆液反应后生成的HSO3-完全氧化成SO42-,又减少了浆液发生结垢的可能性,使石膏CaSO4·2H2O结晶析出,在吸收塔内停留一定时间后,通过石膏外排泵送至石膏旋流站。

经旋流器分离的高浓度石膏浆液进入真空皮带机脱水形成水分少于10%的石膏,低浓度的旋流溢流液则返回至吸收塔继续反应或进入废水处理系统。

从湿法烟气脱硫工艺过程和化学反应历程不难发现,提高烟气与混合浆液的接触反应时间、增加浆液循环量、增加氧量、控制吸收塔浆液合理的pH值等措施都将有利于SO2的吸收、脱硫率的提高和石膏的形成。

3影响脱硫率的因素分析湿法烟气脱硫效率与原烟气参数和设备运行方式等有直接关系,而且许多因素是共同作用的。

半山发电厂4、5号机组燃煤平均含硫率为0.8%,进入吸收塔的烟气中SO2浓度在1500 mg/m3(干)左右,由于煤种的变换,实际运行中SO2进口浓度在900 mg/m3~3500 mg/m3之间波动,脱硫率也不十分稳定,当原烟气中SO2突然升高时,脱硫率会有所下降,但若能有效地控制设备运行方式,就能保证FGD有较高而稳定的脱硫率。

表1收集了在FGD整套启动调试和试运行期间,比较典型的各种工况下的运行参数,从中可以发现吸收塔浆液pH变化、循环泵运行方式、氧化风机投运台数等对脱硫率的影响规律。

3.1烟气与脱硫剂接触时间烟气自气-气加热器进入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应,接触时间越长,反应进行得越完全。

每层喷淋盘对应一台循环泵,排列顺序为1、2、3、4号自下而上(见图1),4号循环泵对应的喷淋盘位置最高,与烟气接触洗涤的时间最长,因此投运4号循环泵有利于烟气和脱硫剂充分反应,相应的脱硫率也高。

从表1实际运行的情况可以发现,在处理1台机组烟气时,不论运行哪3台循环泵都能保持很高的脱硫率,而运行2台循环泵时如果开启4号循环泵,则脱硫率可比运行其它循环泵时的脱硫率高出1~2%,效果显著;处理2台机组烟气时,2、3、4循环泵联合运行时的脱硫率要比1、2、3号泵联合运行时高出3%以上,可见,4号循环泵的投运对提高脱硫率效果显著,3号循环泵的影响次之,2号、1号依次减弱,也就是说,烟气与脱硫剂的接触时间越长,脱硫率越高。

另外,新鲜的石灰石浆液是通过3号或4号循环管注入的,所以3、4号循环泵的投运与否将直接影响脱硫率。

3.2浆液循环量新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后,SO2等气体与石灰石的反应并不完全,需要不断地循环反应,从表1可以发现,运行3台循环泵的脱硫率明显高于只运行2台的工况。

原因是增加了浆液的循环量,也就加大了CaCO3与SO2的接触反应机会,从而提高了SO2的去除率。

此外,增加浆液的循环量,将促进混合浆液中的HSO3-氧化成SO42-,有利于石膏的形成。

3.3吸收塔浆液pH值烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应:SO2+H2O=HSO3-+H+CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+HSO3-+1/2O2=SO42-+H+SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4·2H2O从以上反应历程不难发现,高pH的浆液环境有利于SO2的吸收,而低pH则有助于Ca2+的析出,二者互相对立,因此选择一合适的pH值对烟气脱硫反应至关重要。

为此我们做了一次试验,在连续一段时间(10 h)内,人为调整石灰石浆液进吸收塔的流量,使浆液的pH值先从小到大,然后又逐渐减少,图2反映了pH变化时,脱硫率及浆液中CaCO3、CaSO4·2H2O含量的变化曲线。

通过试验发现,在一定范围内随着吸收塔浆液pH的升高,脱硫率一般也呈上升趋势,因为高pH意味着浆液中有较多的CaCO3存在,对脱硫当然有益,但pH>5.8后脱硫率不会继续升高,反而降低,原因是随着H+浓度的降低,Ca2+的析出越来越困难,当pH=5.9时,浆液中CaCO3的含量达到2.98%,而CaSO4·2H2O含量也低于90%,显然此时SO2与脱硫剂的反应不彻底,既浪费了石灰石,又降低了石膏的品质,pH再下降时,CaSO4·2H2O含量又回升,CaCO3则降低。

因此,浆液pH值既不能太高又不能太低,一般情况下控制吸收塔浆液的pH 在5.4~5.5之间,能使脱硫反应的Ca/S保持在设计值(1.02左右)内,获得较为理想的脱硫率,同时又使浆液中CaCO3的含量低于1%。

3.4氧量O 2参与烟气脱硫的化学过程,使4HSO3-氧化为SO42-,图3显示了接收二台机组烟气时,在烟气量、SO2浓度、烟温等参数基本恒定的情况下氧量对脱硫率的影响曲线,随着烟气中O2含量的增加,CaSO4·2H2O的形成加快,脱硫率也呈上升趋势。

当原烟气中氧量一定时,可入为往吸收塔浆液中增加氧气,所以多投运氧化风机可提高脱硫率。

当烟气中O2含量为6.0%时,运行2台氧化风机比运行1台氧化风机的脱硫率高出2%左右。

3.5石膏浆液密度随着烟气与脱硫剂反应的进行,吸收塔的浆液密度不断升高,通过吸收塔浆液化学成分的取样分析结果,当密度>1085 kg/m3时,混合浆液中Ca-CO3和CaSO4·2H2O的浓度已趋于饱和,CaSO4·2H2O对SO2的吸收有抑制作用,脱硫率会有所下降;而石膏浆液密度过低(<1075 kg/m3=时,说明浆液中CaSO4·2H2O的含量较低,CaCO3的相对含量升高,此时如果排出吸收塔,将导致石膏中Ca-CO3含量增高,品质降低,而且浪费了脱硫剂石灰石。

因此运行中控制石膏浆液密度在一合适的范围内(1075~1085 kg/m3),将有利于FGD的有效、经济运行。

3.6烟尘原烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同时飞灰中不断溶出的一些重金属如Hg、Mg、Cd、Zn等离子会抑制Ca2+与HSO3-的反应。

试验证明,如果烟气中粉尘含量持续超过400 mg/m3(干),则将使脱硫率下降1%~2%,并且石膏中CaSO4·2H2O的含量降低,白度减少,影响了品质。

3.7烟气温度实际运行过程中,机组负荷变化较频繁,FGD进口烟温也会随之波动,对脱硫率有一定的影响。

理论上进入吸收塔的烟气温度越低,越利于SO2气体溶于浆液,形成HSO3-,所以高温的原烟气先经过气-气加热器降温后再进入吸收塔与脱硫剂接触有利于SO2的吸收。

实际运行结果也证实了这一点,在处理二台机组烟气、运行2、4号循环泵、进口烟气SO2浓度和氧量基本不变的工况下,当进入吸收塔的烟温为96℃时,脱硫率为92.1%;当烟温升到103℃时,脱硫率已下降至84.8%,而接收一台机组烟气时烟温对脱硫率的影响就更明显了。

4 结论(1)湿法烟气脱硫过程中,烟气与脱硫剂的接触反应时间越长、吸收塔浆液循环量越多越有利于脱硫率的提高。

(2)进入吸收塔的原烟气中O2含量高、粉尘浓度低、烟温低等都对脱硫反应有利,当氧量一定时,增开一台氧化风机能提高脱硫效率。

(3)保持吸收塔浆液pH在5.4~5.5之间,可使FGD保持较好的脱硫效果和石膏品质,pH太高不利于Ca2+的析出和石灰石的充分利用,pH过低则影响SO2的吸收。

(4)吸收塔浆液密度过高会降低脱硫率,过低时脱硫剂的利用不彻底,保持浆液密度在1075~1085 kg/m3之间,可获得较好的脱硫效果。

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