干法烟气脱硫技术进行讨论和常见问题的分析处理
作者:管理员    发布于:2016-05-11 11:39:47    文字:【】【】【
干法烟气脱硫技术进行讨论和常见问题的分析处理
 
导读:在干燥过程中脱硫、温度、流量、停留时间,Ca / S比、压降和流场分布是非常重要的参数。保证脱硫效率,温度控制是主要的手段,压降和Ca / S比是一个重要的控制指标。操作中常见问题的脱硫效率较低,平坦的床和湿法脱硫塔壁,分析问题的原因和症状治疗。
在干燥过程中脱硫、温度、流量、停留时间,Ca / S比值,压降和流场分布是非常重要的参数。保证脱硫效率,温度控制是主要的手段,压降和Ca / S比是一个重要的控制指标。操作中常见问题的脱硫效率较低,平坦的床和湿法脱硫塔壁,分析问题的原因和症状治疗。
一、技术原理
吸收剂干到烟气中二氧化硫的吸收反应,脱硫最终产品的“干”的干法脱硫技术。
工艺流程图如下:
烟气脱硫从底部进入,圣经文丘里加速,发散部分上文丘里喷射依次进入吸收器Ca(OH)2粉和雾化水、烟气冷却和加湿,水袋Ca(OH)2粉液滴表面电离反应,生成钙离子和氢氧根,二氧化硫的主要控制措施从电影到液膜扩散、二氧化硫和水电离产生H +和SO32 -反应后,产生CaSO3 SO32 - Ca2 +的反应。主要的传质、传热和化学反应如下:
在反应的过程中,颗粒之间的相互碰撞和摩擦,其表面不断更新,烟气脱硫灰塔加热蒸发,最终产品是干。后袋除尘器除灰,大多数返回脱硫塔形成外循环,少量的终端产品。塔灰分离器分离后的顶级出口槽板塔,形成内循环。
循环流化床烟气脱硫的主要优点:(1)系统是简单的,更少的系统设备;(2)占地面积省,该项目投资少,运行费用低。(3)系统没有腐蚀保护;(4)的有效去除SO3,几乎所有的去除盐酸和高频;(5)灵活的制度安排,非常适合现有单位;(6)干燥脱硫副产品,有利于综合利用和处置,不会造成二次污染。
主要缺点:
(1)脱硫塔出口温度应严格控制在15 - 20℃以上高于露点温度。但如果烟气出口温度低于65℃,将受到任何粗心大意导致塔墙凝结,湿墙;
(2)Ca / S比值高,脱硫的最终产品未反应的Ca(0 h)2;
(3)系统阻力;
(4)流化床层SO2浓度的出口压降操作的不稳定会导致大的波动,所以高质量要求运营商;
(5)综合利用脱硫年龄的限制;
(6)反应速率很慢。
其次,介绍了系统设备
吸收剂制备系统主要包括生石灰仓库,熟石灰仓库,消化器和支持与布袋除尘器,重螺旋和电动气锁进料器。在准备的过程中,生石灰散发热量,与水反应蒸发后,水从熟石灰熟石灰粉。
喷雾加湿系统主要包括喷雾风扇、水泵、水箱和喷嘴,其作用是烟气温度和加湿,为反应提供水。
烟气系统主要包括烟道,电路闸、引风机、烟气的角色访问和传输。
净烟气再循环吸收系统主要包括再循环烟道和电动阀,其作用是保持床层流速度,确保流化床层的稳定性。
灰输送系统主要包括外部供应电动气锁进料器,灰槽,流量控制阀,泵、加湿搅拌机等,其作用是提供一个稳定的外部循环吸收塔。
电子控制系统主要包括电柜、DCS和PLC控制柜、UPS、河北、电动执行器、流量计、压力变送器,等等的角色是提供电力设备和自动控制,报警等。
三、主要参数的影响
主要参数的脱硫反应温度、Ca / S比值,停留时间,流场、速度分布、氢氧化钙质量、压降、水滴。
1、温度
温度是主要影响因素之一的脱硫反应推动力,脱硫塔出口温度控制喷水量。反应温度和露点温度的区别是通常被称为接近露点温度(ADST)。表面不加湿Ca(OH)2(S)是不活跃,与二氧化硫反应慢(g)做出反应,必须在雾化水、烟气。喷水量较大,ADST越小,大型烟气湿度、水滴碰撞和捕获的风险增加脱硫剂、砂浆大滴含水量,泥浆完全蒸发时间延长,响应时间增加;另一方面,温度低,反应速率越快。全面、脱硫效率与降低ADST成倍增长,甚至低Ca / S比和Ca(OH)2活性不高也有脱硫效率高。水温度对脱硫效率有重大影响。但也越低越好,ADST ADST较低,脱硫塔出口温度较低,将导致塔材料粘结,潮湿的墙壁,严重时入口烟道和脱硫塔堵塞,甚至影响背后的袋除尘器和风机运行。高湿度、水分完全蒸发,高度增加的时间越长,投资和运行费用。
通常结露点的烟气在48℃- 51℃,系统一般在露点温度15℃、20℃以上操作。如从18℃降低到11℃,脱硫效率将增加约30%,温度低于11℃,操作的困难。
2,Ca / S比,
Ca / S比值对该行业是指化学反应中的钙的总量和总硫比,也称为有效Ca / S比值。
温度相同,反应速率是最重要的影响是Ca(OH)2(左)和二氧化硫浓度(g)。Ca / S比值很小,烟气中二氧化硫不能完全反应,脱硫效率很低。与钙离子浓度的增加,Ca / S比逐渐增加,液滴传质阻力减少,粒子溶解阻力减少,反应传质驱动力增加,脱硫效率,Ca / S比值过高,Ca2 +浓度超过,由于二氧化硫的气相液相扩散、溶解和电离成为控制反应的主要步骤,Ca2 +的有效利用率下降,经济增长放缓的脱硫效率,同时经营成本上升。一般设计Ca / S比值为1.2至1.5。据报道,当Ca / S比值为1.5,脱硫效率约为90%,约40%的脱硫剂在这个时候不能有效利用。如果提高脱硫效率达到97%以上,Ca / S比值通常不是作为评价指标。
30% - 30%的活跃的灰钙外循环,外循环灰的引入扩展和二氧化硫烟气脱硫剂接触反应时间、提高Ca2 +的有效利用率,提高脱硫效率。
3,速度
烟气流量的烟气流动和脱硫塔的通流面积的比值。根据燃煤电厂烟气脱硫工程技术规范的烟气循环流化床(HJ / t178 - 2005)标准,施工后的塔内循环粉尘浓度条件0.8 ~ 1公斤/立方米根据标准设计,操作3.5 - 5 m / s的速度,平均为4.5 m / s。文丘里管喉部35至40米/秒,60 m / s。如果你想提高脱硫效率,塔材料浓度在2公斤/立方米,塔速度选择必须保证流化速度大于床上灰的沉降速度。在一定体积时,塔速度选择,保留时间越短,不良反应。
4、停留时间、
停留时间是吸收塔高度和有效的烟气流量的比值。停留时间越长,与二氧化硫反应脱硫剂更彻底,脱硫效率较高。据报道,脱硫效率为90%,上面的停留时间至少4 s。最大大小大于100微米的水合石灰浆滴,在70 - 80℃的条件下反应,只能完全蒸发,需要超过5 s只是为了后续过滤灰尘影响,引风机和其他设备。在烟气脱硫塔内的停留时间的最大设计8年代。一般要求干燥时间,停留时间大于水滴在脱硫塔设备投资的增加。延长停留时间可以减少Ca / S比值,可以降低操作成本,有利于后续的除尘。
5、流场分布
脱硫系统的总体设计:锅炉-电力脱硫塔-布袋除尘器引风机和烟囱。
介绍了烟气脱硫塔从单边越低,七个文丘里管类型的整流器。光滑的制服是通过计算机仿真来实现复杂的。如果不均匀流场湍流和偏心,湿壁现象是不可避免的,严重时整个系统的稳定运行。
流场的稳定,关键在于建立稳定的静态压力分布和均匀的速度分布。外循环灰使用航空运输槽,防止循环灰变硬(湿度小于3%),塔的稳定的流动状态,之前为了进入流化床层,是实现的关键外部连续供应。
6、生石灰和熟石灰的质量
诸如生石灰要求:曹> 85%,T60 < < 4分钟,粒径1毫米。高质量的熟石灰需要高质量的生石灰。消石灰浓度普遍超过90%,最低不低于85%。消石灰,粒径越小,比表面积大,接触面积越大脱硫剂和二氧化硫,反应速率较高。熟石灰,杂质颗粒大,可以增加功耗也会增加磨损和灰输送管的风险,从而增加操作和更低的成本。
7、压力下降,
建立一个稳定的流化床的关键是保证脱硫效率和操作的稳定性。循环流化床中固体颗粒的浓度的一个重要参数剖面反映了流化床操作正常,1公斤的浓度/ m3-2千克/立方米。通过设置吸收塔的实际操作进出口压力差实现调整固体颗粒的浓度在床上,通过调整槽流量控制阀控制脱硫塔的压降。
正常600 pa - 1200 pa,超出了范围,控制系统自动调节灰槽流量控制阀。
使用吸收塔进口烟道出口静压,引风机的静态压力低于粉丝,不需要安装,通过回收烟道将发回引风机下游部分的净烟气脱硫塔的入口。
净烟气再循环阀打开的门是自动控制锅炉烟气出口的变化,只要出口锅炉烟气烟体积减少正常满载运行条件值低于70%,挡板门将自动打开,根据烟体积变化自动跟踪调整,相应的滞后时间少于2分钟,以确保稳定塔烟气速度,防止“平床”。
第四,分析和处理常见的问题
1,影响脱硫效率的主要因素
(1)温度
温度脱硫效率的主要手段是控制,一般控制运行约65℃到75℃,温度达到排放标准,应尽可能高。最好备用一个喷嘴,为方便维护,确保水的脱硫效率。烟气进塔温度过高或过低,会影响脱硫效率。提高进气温度的烟气脱硫系统可以提高脱硫效率,由于高温使注入更多的水降温,反应的总表面积增加,也增加了二氧化硫气相中的扩散系数。成列的温度过高,烟温差小于反应温度、脱硫效率很难;列温度太低,水喷射雾化太少,脱硫反应困难,喷洒到热水冷却,增加水的数量。进塔温度控制在110 - 135℃。
(2)石灰的活性
熟石灰活动是由石灰的质量。生石灰质量高,大的表面积,高活动,超过90%的粒径小于1毫米,T60 4分钟或更少的活跃程度,消化的成分,更有效和脱硫过程中钙的有效利用率高,提高脱硫效率有明显效果。如果Ca(OH)2与杂质,或消化后生成的Ca(OH)2存储时间太长,Ca(OH)2与二氧化碳反应,溶解在水里,降低脱硫剂的活性,将严重影响脱硫效率。当Ca(OH)2存储时间不得超过三天。
(3)Ca / S比值
脱硫效率随着不断增长的Ca / S,在某种程度上,脱硫效率增加缓慢,运营成本将急剧增加。保证正常运行的喷淋系统,喷粉管建议备用一个,应该留出至少一个喷雾风扇。
(4)浓度二氧化硫条目
脱硫效率下降和入口二氧化硫浓度的增加,由于二氧化硫浓度高,气相压力大,反应速率较低。入口二氧化硫浓度一般不超过1800毫克/ Nm3。
(1)压降
压降是最常用的控制参数,压降比越高,气体越大Ca / S比值高,参与的反应床材料、脱硫效率高。如果它太大了,稍微烟气负荷波动,容易导致“平床”。脱硫塔压降一般不超过1500 pa,最大不超过2000。
(6)粒子直径
粒径是通过合理选择效率高喷嘴、高压回流喷嘴和双流体喷嘴各有他的强项。最低粒子直径不大于80 - 150微米,否则会形成细流,增加湿脱硫塔壁的风险。从稳定和可靠运行方面考虑,作者建议返回与高压喷嘴。
(7)自动化水平
喷粉量、水量根据锅炉负荷、烟气的浓度,入口和出口浓度自动跟踪调整,确保监管不滞后,否则会影响脱硫效率。
2、湿脱硫灰的墙
主要负责湿壁现象:
(1)分布和烟流烟气中吸收塔是动荡的,偏置电流状态,水喷雾,脱硫灰遇到塔的内壁或塔组件很容易结块,在砌块墙的形成将越积越多,结块宽松,可能会导致大块脱硫降灰,有时在塔内部的脱硫灰可以听到声音。
(2)塔的烟气反应温度过低,低于65℃,干燥温度低于70℃,手术很难控制,稍微不慎,很容易引起潮湿的墙。
(3)循环灰太湿,没有完全干燥脱硫灰粘结剂不断湿墙云。脱硫循环灰YiQu湿度2%,湿度高,湿墙的概率就越大。防止潮湿的墙,开始第一次预涂灰布袋除尘器,脱硫塔后喷雾Ca(OH)2粉喷雾;水后关闭时,第一站Ca(OH)2粉。启动后,启动外循环,建立一个稳定的流化床,然后开始喷雾Ca(OH)2粉和水。
(4)喷嘴埋在非均匀流动不稳定,湿度在循环流化床层,粗糙表面水的循环灰,和自由的状态滴,易引起上层喷嘴和喷嘴发散部分成键的吸收塔,潮湿的墙壁,设备能够长期稳定运行。
(5)塔差压太低,低于500 pa,烟气循环灰的量太少,容易导致循环灰太湿,容易产生潮湿的墙壁。
3、吸收塔“平床”
(1)布袋除尘器类型下料斗,主要用于循环灰缓冲存储材料,材料层更高的(2 - 3米);
传播的循环灰输送斜槽,降低材料层(200毫米)。不同材料厚度、压降、输送空气压力也不同,罗茨鼓风机不能使用相同的天然气供应。流化槽中循环灰容易集群,脱硫灰塔,导致大量的大颗粒,循环流化床的粒子是不一样的设计流量,循环流化床系统最终崩溃床床材料不稳定。
(2)床压降太大,超过一定数值时,烟气负荷波动较大,烟雾量低于正常负荷70%,净烟气再循环没有及时跟踪运行,烟气速度小于流化速度“床”很容易崩溃。外平床后立即发生,防止入口烟道堵塞。
五、技术进步
1、干燥脱硫塔的反向喷射到水合石灰浆,脱硫效率增加了20% - 30%。
2、脱硫塔块供水、水、分段加湿。水在干燥脱硫灰刚刚完成阶段,提高脱硫效率。
3、充分利用剩余的炉内喷钙曹,减少后续脱硫塔Ca / S比值,降低操作成本。
4、1%氢氧化钠添加在Ca(OH)2,2% MgO或氯化钙、氯化钠。已报告添加硅粉和高炉矿渣,改善结构的Ca(OH)2微大小和比表面积。
5、后续处理采用布袋除尘器对脱硫效率的贡献增加了10% - 10%。
6,提高反应堆高度,延长停留时间。
7、锅炉烟道与除尘器脱硫反应器,即喷雾烟气进入吸收塔浆液,浆液液滴蒸发和反应,反应产物与干粉烟道。
六、结论
通过以上综合分析,总结了在干法脱硫技术、温度、流量、停留时间,Ca / S比、压降和流场分布是非常重要的参数。降低温度可以显著提高脱硫效率,在实际操作中,脱硫塔出口烟气温度、压降和入口二氧化硫浓度和Ca / S比值是最直接和最常见的控制指标。运行常见问题主要是,脱硫效率低,湿法脱硫塔墙和床上崩溃。影响脱硫效率的因素主要是温度和Ca / S比、入口二氧化硫浓度,压力下降,脱硫剂质量、流场分布、粒径和自动化控制水平。湿法脱硫塔壁的主要原因是不均匀分布和烟流塔的烟气反应温度太低,外面的塔压差小于500 pa,塔循环灰湿度超过3%,滴喷嘴。平床主要原因是床压降太大,烟气负荷波动较大,灰灰色集群槽周期。通过分析问题的原因,有针对性的预防控制措施,避免异常。