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傳統幹法廢酸再生裝置的工藝

目前,世界上實用成熟的煙氣脫硫技術有幾十種,主要分為濕法、幹法和半幹法。其中,濕法鈣法(石灰石-石膏法)是世界上最成熟的脫硫技術,性能最實用,運行狀態最穩定。采用該技術的機組容量約占電站脫硫總裝機容量的85%,單臺機組容量已超過65438。脫硫副產物石膏的處理方法壹般有兩種:丟棄和回收,這主要取決於市場對脫硫石膏的需求、石膏質量以及是否有足夠的堆放空間。濕法的缺點是腐蝕嚴重,設備投資大,運行費用高,占地面積大,適合大中型機組或含硫量高的小型機組。幹法和半幹法的優點是投資少,占地少,但效率壹般比濕法低,比較適合含硫量低的小機組或中型機組。

目前有濕法鈣法脫硫技術的公司很多,反應原理基本相似。主要工藝差異集中在吸收塔的不同結構上,如填料塔、噴淋空塔、鼓泡塔和液柱塔。由於結垢和堵塞,填料塔已很少使用。各種類型的吸收塔各有特點,都有成功的成就。其中噴霧空塔采用霧化噴嘴,煙氣與吸收劑液滴接觸,既能保證充分吸收,又避免了塔內結垢堵塞的擔憂,因此應用最為廣泛。

崇信發電有限責任公司采用的脫硫技術是武漢凱蒂公司采用Babcock &: Wilcox公司的工藝流程設計。采用石灰石-石膏原位強制氧化脫硫工藝。脫硫劑是由石灰石粉(CaCO3)和水制成的懸浮漿液。石灰石因其良好的化學活性和低廉的價格,成為國際上濕法脫硫中廣泛使用的制備脫硫劑的原料。在吸收塔中,煙氣中的SO2與石灰石反應生成亞硫酸鈣,亞硫酸鈣被原位強制氧化成石膏。二次脫水後石膏可以作為副產品出售。

吸收塔采用單回路噴淋塔設計,帶有五個噴槍氧化氣管的漿液池直接布置在吸收塔下部。塔內吸收段設有三個標準噴淋層,每個吸收塔配有三臺漿液循環泵。塔的上部設有二級除霧器。塔內煙氣入口上方設有塔盤,保證進入塔內的煙氣分布均勻,提高吸收效率。經過廣泛應用,證明該技術非常成熟可靠。

該裝置配置壹爐壹塔,在煤的BMCR條件下,所有煙氣的脫硫效率為95%。

原煙氣從進入煙囪的水平主煙道引出,經增壓風機增壓後進入吸收塔,通過塔盤均勻分布。原煙氣與來自上部三個噴淋層的漿液逆流接觸進行脫硫吸收反應,脫硫後的潔凈煙氣最初攜帶的液滴通過吸收塔頂部兩個除霧器,經煙囪排入大氣。

脫硫石灰石通過濕式球磨機後制成濃度為0 ~ 30% (wt)的石灰石漿液,由石灰石漿液供給泵連續補充到吸收塔中。

脫硫副產物石膏由排放泵從吸收塔漿液池中抽出,並輸送至石膏旋流器(壹級脫水系統)。石膏旋流器脫水後的底流石膏漿液含水量約為50%,然後被送至帶式脫水機(二級脫水系統)進壹步脫水。脫水石膏的含水量不超過10%。石膏濾餅在二級脫水系統中洗滌,使石膏中Cl-含量小於0.01%,保證了成品石膏的質量。

1.1脫硫島的基本概念

1.1.1脫硫島的組成及主要設備

石灰石-石膏濕法脫硫系統是壹個完整的工藝系統,主要分為以下子系統:煙氣系統、SO2吸收系統、氧化空氣系統、石灰石漿液制備及供應系統、石膏脫水系統、工藝水及冷卻水系統、漿液排放系統、壓縮空氣系統等。

脫硫島主要設備包括增壓風機、擋板門、吸收塔、漿液循環泵、氧化風機、除霧器、旋風分離器、真空皮帶脫水機、濕式球磨機等。脫硫島還設有電氣和熱控設備以及DCS、消防和火災報警等輔助系統。

除上述系統外,石灰石-石膏濕法脫硫系統還包括壹些常規的電廠系統,如照明、給排水等。對於這些常規的發電廠系統,它超出了本教材的範圍。

1.1.2脫硫島原料及產品

電廠煙氣脫硫是指電廠鍋爐排放到煙囪中的含有二氧化硫(SO2)的煙氣,經過合理的工藝流程和可靠的設備凈化,除去大部分SO2後,再排放到大氣中。

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(濕法)是指利用石灰石(CaCO3)細顆粒和水按比例制成的混合漿液作為濕法反應吸收劑,與煙氣中的SO2反應,以降低煙氣中的SO2含量,減少其汙染,同時生產出可綜合利用的石膏。

濕法工藝使用的原料是石灰石。首先將石灰石和水按壹定比例混合,用濕式球磨機直接磨成吸收料漿;在吸收塔中,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2溶於水,與漿液中的碳酸鈣反應生成亞硫酸鈣,然後在塔中與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終反應產物為石膏。脫硫後,煙氣中夾帶的細小液滴被除霧器除去,潔凈的煙氣排入煙囪。

濕法的產物是石膏。系統中的石膏漿液由排出泵泵入石膏脫水系統,脫水後回收成品石膏,以維持吸收塔內漿液密度。

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