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双碱法湿式烟气脱硫装置在山西丰喜的改造与应用

[日期:2009-11-03] 来源:山西丰喜临猗分公司  作者:荆文华 朱红波 [字体: ]

山西阳煤丰喜集团临猗分公司新建的220 t/h锅炉为该公司的锅炉扩建项目,为TG-200/5.29-M型高温分离循环流化床锅炉。设计燃煤C40.46%H2.37%Cl2.36%S2.35%的劣质烟煤。锅炉采用炉内脱硫与尾部湿式脱硫相结合的脱硫方式。尾部脱硫选用的装置是浙江某厂家的钠钙两碱法脱硫除尘装置。该除尘装置流程如下。

来自锅炉的烟气先经袋式除尘器除尘后,然后烟气经烟道从脱硫塔底部进入脱硫塔。在脱硫塔内布置5层旋流板,从塔顶喷下脱硫液(石灰乳与纯碱的混合液)与上升的烟气接触吸收发生反应。经脱硫洗涤后的烟气通过烟囱排入大气。Na2SO3NaHSO3 、石灰乳和脱硫过程中捕捉的飞灰等一同在脱硫塔内部循环,待pH值到一定程度后由浆液排出泵送回调节池再生。再生后的脱硫液经过滤机进入滤液池,经滤液排出泵,一部分进入浆液池,一部分则被送回化灰池化灰。由过滤机分离出来的滤饼则被排出系统。

该脱硫装置于200812121次通入烟气试车,其间暴露了不少问题,我公司进行了一系列改造。

1.化灰池与化碱池配制的碱液与石灰浆液混合以后进入浆液池,如果时间稍长,Ca(OH)2 Na2CO3生成CaCO3 ,造成浆液池、浆液池搅拌器、浆液排出泵及其所连接的管道结垢,难于处理,有时被迫停车清垢。生成的CaCO3也可作为脱硫剂用于湿法脱硫,但其活性远不如NaOH,造成脱硫效率的下降。

因此,我公司将浆液池取掉,将化碱池里面的碱液通过碱液泵直接进入脱硫塔,就避免了CaCO3结垢。

2.碱液和石灰液混合进入脱硫塔,NaHSO3Na2SO3Ca(OH)2生成CaSO3,这样造成脱硫塔里除雾器、旋流板、塔体、浆液排出泵及进出口连接管道等堵塞, 无法长期运行。

    因此,我公司不把石灰浆入塔,只将Na2CO3液作为启动剂入塔进行吸收,控制溶液pH6~6.5时排出,然后将石灰浆通入调节池,在调节池里面进行再生,这样很好地避免脱硫塔及其附属设备的结垢堵塞问题。

3.由于锅炉过量空气的影响,双碱法湿式烟气脱硫得到的沉淀是有相当量的CaSO3Ca2SO4混合物,这些沉淀含有一定的水分,这样在过滤时会有大量的钠碱损失于滤饼当中,造成运行成本的提高,同时有造成二次污染的危险。因此我公司在离心机进口配制工艺水管线,对滤饼用工艺水进行洗涤,洗涤水作为系统的补充水分。这样钠碱耗在原有的基础上下降了50%~55%,补充的钠量为1 mol S0.025 mol Na+,降低了蒸汽成本,提高了经济效益,同时对周围环境的影响大大减少,取得了良好的社会效应。

       我公司在操作过程总结了以下经验。

1.控制好溶液的pH

如果pH7时,吸收液会吸收烟气中的CO2,从而导致系统碳酸钙盐结垢,而如果pH6,吸收液SO2的平衡蒸汽分压迅速增加,造成脱硫效率降低,因此吸收液的pH值控制在6.0~6.5。再生系统控制溶液的pH值为8.8~9.5。这样再生比较彻底,并且再生时间相当短,仅需几秒钟。

2.控制溶液合适的氯离子含量

脱硫过程中氯离子的主要来源是煤。煤中所有化合态的氯均会在高温下分解,最终生成HCl气体。随同烟气进入脱硫塔,加之脱硫系统水的循环使用会使氯离子在溶液中逐渐富集。当氯离子含量超过20000×10-6时,普通不锈钢已不能使用,而公司的脱硫塔内件,各个搅拌器的浆叶均为不锈钢。因此公司控制氯离子含量为15000×10-6左右,过高的话会定期外排。

3.控制合适的喷淋量

通过摸索,我公司控制喷淋量为8~12 L/m3,这样不但节约了大量的电能,而且脱硫塔中的阻力仅为800 Pa,为设计值的800~1200 Pa的最低值。

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