电石渣脱硫技术介绍.ppt

湿法烟气脱硫技术 塔内氧化-钙基强碱-石膏法 （电石渣法）(LK-DSZT) 技术介绍 鉴定结论 案例分析 注意事项,上海龙净环保科技工程有限公司,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,技术介绍 开发简介 流程说明 技术突破点,自行研发，2006年10月开始研发，2010年1月工艺定型 成功执行上海漕泾应急锅炉脱硫改造项目，可兼用生石灰或电石渣 电石渣其主要成分为熟石灰Ca(OH)2，与生石灰消化后成分相同，同属于属于钙基强碱型吸收剂。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,1. 反应机理研究,2. 理论突破点,3. 计算机模拟及实验分析,4. 工程验证,5. 技术总结,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,“钙基强碱”的明显优势 （1）吸收效果好； （2）主要设备选型小； （3）石膏品质高； （4）系统压降低； （5）系统电耗低； （6）性价比较高； 节能是最绿色的环保,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,传统“钙基强碱”湿法脱硫国内应用现状 国内“钙基强碱”应用不理想 存在的主要问题-氧化不理想 氧化不理想的关键原因-pH控制不到位 SO2吸收与氧化对于pH要求的矛盾性,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,氧化不理想的结果 塔内结垢和堵塞 CaSO3属细小、粘性、难溶于水固体，大量生成会迅速粘附在塔壁、管道、滤网、除雾器上，严重时甚至堵塞喷嘴，吸收塔无法安全运行。 石膏品质差 CaSO3固体会堵塞滤布小孔，造成脱水困难、含水率高，同时大量的CaSO3固体会严重降低脱硫石膏品质。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,传统“钙基强碱”湿法脱硫国内应用现状 国内“钙基强碱”应用现状 塔内结垢严重，大部分为CaSO3造成，运行可靠性低； 塔内无法实现理想氧化，石膏浆液通常抛弃处理，造成水耗严重和新的污染； 极少数装置设置塔外氧化（参见所附流程图） ；,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,传统钙基强碱-石膏法流程图（塔外氧化）,塔外氧化系统,补充硫酸,传统“钙基强碱”湿法脱硫国内应用现状 塔外氧化方式解决的问题 可实现对氧化塔（池）内浆液的氧化和脱水； 塔外氧化方式存在的问题 占地及投资额大，对于改造项目更显局促 流程中需在氧化塔内额外加酸，流程复杂 系统控制点多，控制要求高 吸收塔内的问题如何处理？,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,传统“钙基强碱”湿法脱硫国内应用现状 塔外氧化方式吸收塔内的问题 国内目前经调查有2种情况： （1）吸收塔内维持较高pH值，一般为7以上，利用吸收剂强碱性特点，减少液气比，降低循环量。但在此pH值下，极易发生吸收塔内的结垢问题，存在很大的运行风险； （2）吸收塔内维持较低pH值，减少吸收剂添加量，pH保持在56左右，降低吸收塔内的结垢倾向。但这种做法牺牲了吸收剂强碱的特性，为达到脱硫效率，需选择与石灰石法相同甚至更高的循环浆液量，造成系统能耗的浪费。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,龙净塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫工艺 龙净塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫工艺是龙净环保自行开发的新型脱硫工艺。该工艺以电石渣、生石灰等钙基强碱浆液作为吸收剂，通过吸收浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的SO2，同时在吸收塔内实现亚硫酸钙的强制氧化并生成含两个结晶水的硫酸钙（石膏）。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,龙净环保塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫工艺典型流程图,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,龙净环保主要突破点 （1）钙基强碱法单塔强制氧化工艺的实现（IOM模块） 在一个吸收塔内完成吸收、氧化、结晶的全部过程，生成高品质石膏副产物，消除现有钙基强碱湿法脱硫装置最大隐患。 （2）高效吸收塔的设计 具有侧向斜切出口烟道、高效多级除雾器、特殊设计喷淋层、氧化自动隔离器、射流搅拌系统等多项特点。 （3）运行控制专用软件 实现吸收塔内pH值、吸收剂浆液密度、脱硫效率和最优运行的自动控制。 （4）综合性 高脱硫效率、高适应性+低能耗、安全运行。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔浆池区域示意图,优化控制软件,低值区,一体化氧化模块,PH值监测,石膏排放,射流浆液抽取,高值区,（IOM）,氧化空气,射流浆液注入,吸收剂,专有技术 吸收塔底部浆池采用IOM模块 （1）实现浆池pH分区： 上部低值区4.56 亚硫酸钙氧化结晶生成石膏 下部高值区68 SO2吸收效果好 （2）专有搅拌方式 射流搅拌，专用于钙基强碱-石膏工艺，避免传统搅拌器对浆池的流搅拌，维持pH分区效果,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形CFD仿真 （塔型）,塔型一,塔型二,塔型三,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形CFD仿真（流场）,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形CFD仿真（压力）,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形CFD仿真（温度）,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形CFD仿真（喷淋层）,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,吸收塔外形 采用CFD软件模拟3种塔型，最终确定如下型式：,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,专有技术 脱硫优化控制软件 pH值控制回路 吸收剂浆液密度控制自动控制 脱硫效率自动控制 运行最优化控制,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,运行调试关键因素 （1）制浆系统运行保障 （2）吸收剂浆液密度合理 （3）温度对脱硫效率的影响 （4）吸收塔浆液密度,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,鉴定结论,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,案例分析 上海漕泾应急锅炉改造 山东新龙集团自备电厂烟气脱硫方案,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,1、上海漕泾应急锅炉改造 锅炉规模： 2130t/h； 入口SO2浓度： 5385mg/Nm3； 原系统构成： 无增压风机、无GGH、无氧化装置、板框压滤机脱水； 改造进度： 2009年6月签署合同 2009年7月底开始施工 2009年12月15日及29日分别完成2台机组168小时试运行,1.吸收剂 上海漕泾项目初始吸收剂为生石灰粉（主要成分为CaO），运行中先行进行消化，制成熟石灰（Ca(OH)2）溶液后送入吸收塔，其真正的吸收剂主要成分为Ca(OH)2。 目前吸收剂改用电石渣粉，其由电石与水反应生成，其主要成分同样为Ca(OH)2。,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,2.吸收剂成分,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,上海漕泾项目 原系统问题 （1）喷淋区域堵塞、腐蚀严重（旋流板式）,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,上海漕泾项目 原系统问题 （2）塔底和入口烟道结垢严重,塔底结垢情况,入口烟道结垢情况,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,上海漕泾项目 原系统问题 （3）烟道和膨胀节腐蚀严重,烟道腐蚀情况,膨胀节腐蚀情况,烟道穿孔,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,上海漕泾项目 原系统问题 （4）无法氧化造成脱水困难，运行条件恶劣,稀泥状脱水石膏,严重堵塞的压滤机,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,系统现状,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 烟气系统（进出口烟道）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 吸收系统（吸收塔）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 吸收系统（循环泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 吸收系统（射流泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 吸收系统（氧化风机）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 吸收系统（石膏排出泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（石膏旋流站）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（真空皮带脱水机）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统环境整洁、自动化运行,干燥状态石膏固体,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（真空泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（回流水箱）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（回流水泵+废水排出泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 脱水系统（滤布冲洗水箱+水泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 制浆系统（粉仓）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 制浆系统（化灰罐+化灰泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 制浆系统（石灰浆液箱+石灰浆液泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 排空系统（集水坑+集水坑泵）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 控制系统（控制画面）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,系统现状 控制系统（控制机柜）,三 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫装置开发的主要内容,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,上海漕泾项目 生石灰系统性能试验指标,漕泾电石渣试运报告,电石渣试运设想 1. 新技术通过专家鉴定，肯定了采用生石灰和电石渣的可比性； 2. 漕泾项目生石灰运行效果理想，系统非常稳定； 3. 扩大吸收剂适用范围，降低电厂运行费用； 4. 2010年6月21日起采用电石渣作为吸收剂。,漕泾电石渣试运报告,电石渣-石膏工艺运行调试过程 1.准备工作 （1）采购干式电石渣 （2）加强设备巡查 （3）做好数据整理,漕泾电石渣试运报告,电石渣-石膏工艺运行调试过程 2.系统运行及设备 （1）工艺水系统 （2）烟气系统 （3）吸收塔系统 （4）供浆系统 （5）脱水系统 （6）回流水系统 3.试运时间 2010年6月21日16时开始，预计至6月30日结束,漕泾电石渣试运报告,电石渣-石膏工艺运行调试过程 4.工艺调整过程 （1）制浆工作 （2）运行调整 （3）设备运行参数,吸收剂浆液浓度的控制,吸收塔浆液pH值的控制,石膏浆液密度的控制,除雾器冲洗方式的调整,吸收塔液位的控制,漕泾电石渣试运报告,电石渣-石膏工艺运行测试结果 1.烟气系统 脱硫效率：95.8%； 入口SO2含量：2717.9mg/Nm3，出口SO2含量：114.2mg/Nm3 原烟气温度：131，净烟气温度：54； 入口含尘量：287.8mg/Nm3；出口含尘量：98.5mg/Nm3； 2.脱硫副产物,生石灰与电石渣法脱硫副产物主要指标对比表,漕泾电石渣试运报告,电石渣-石膏工艺对比分析 （1）采用电石渣代替生石灰作为吸收剂是完全可行的，系统在不做任何调整的情况下平稳过渡； （2）两种吸收剂下控制思路基本一致，由于采用电石渣可省却消化过程，整体控制难度并未增加； （3）本次试用的电石渣品质一般，多数情况下市场上实际的干式电石渣品质可由于本次试用的电石渣，因此试验结果具有普遍意义； （4）副产物石膏品质符合要求，完全可以进行后续利用。,漕泾电石渣试运报告,电石渣卸料,漕泾电石渣试运报告,电石渣堆料,漕泾电石渣试运报告,电石渣外观,漕泾电石渣试运报告,电石渣制浆,漕泾电石渣试运报告,脱硫石膏外观,漕泾电石渣试运报告,脱硫监测画面,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,2、山东新龙集团自备电厂脱硫方案 锅炉规模： 250MW； 入口SO2浓度： 3630mg/Nm3； 系统构成： 一炉一塔、增压风机、吸收氧化装置、皮带脱水机、电石渣粉制浆,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,2、山东新龙集团自备电厂脱硫方案 工艺流程图 布置图,塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法脱硫技术,2、山东新龙集团自备电厂脱硫方案 在锅炉BMCR工况时主要技术经济指标：(2台炉数据) 脱硫效率： 95% （燃用校核2煤种） SO3脱除效率： 50 %（校核煤种2） HF脱除效率： 85 %（校核煤种2） HCI脱除效率： 80 %（校核